具有阻挡层的H等离子体处理增强型p-GaN栅AlGaN/GaN HEMT研究

采用H等离子体处理p-GaN盖帽层来制备p-GaN栅AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT).在p-GaN层表面上先沉积2 nm的Al_(2)O_(3)薄膜,以减少H等离子体注入p-GaN时对表面造成的损伤.经研究表明沉积Al_(2)O_(3)阻挡层的器件栅极反向泄漏电流降低了一个数量级,开关比提高了约3倍.由于栅极泄露电流的减小,关态击穿电压从410 V提高到780 V.针对栅极反向泄漏减小的现象,进行了变温I_(G)-V_(G)测试,验证了栅极反向泄漏电流的主导机制是二维变程跳跃(Two-dimensional variable range hopping,2D-VRH)模型.分析了减小栅极反向电流的原因是由于Al_(2)O_(3)阻挡层改变了HR-GaN的表面态,使陷阱能级的活化能升高.此外,器件动态特性也表现出更稳定的趋势,这是Al_(2)O_(3)薄膜阻挡过多的H等离子体的注入,使AlGaN势垒和沟道陷阱态数量减少,电流崩塌效应减弱.

H_2等离子体制备免焙烧Ce改性的MoP加氢脱硫催化剂

采用免焙烧法制备催化剂前驱体,用H_2等离子体还原制备免焙烧的MoP(NC-MoP)催化剂和Ce改性的MoP(Ce-MoP(n))催化剂。对制备的催化剂进行XRD和N_2物理吸附表征,并用质量分数为0.8%的二苯并噻吩/十氢萘(DBT)溶液来考察催化剂的加氢脱硫(HDS)反应活性。与焙烧的MoP(C-MoP)催化剂相比,NC-MoP具有较小的颗粒尺寸和较大的比表面积,从而具有较高的DBT加氢脱硫反应活性;引入Ce后,催化剂的颗粒尺寸降低,比表面积增加,反应活性提高;Ce含量较低时,助催化效果随着Ce含量的增加而增强,Ce-MoP(0.3)具有最高的反应活性。

SiCl_4/H_2辉光放电等离子体中电子特性的在线检测

SiCl4/H2混合气体被公认为低温沉积纳米晶以及多晶硅薄膜最具潜力的气源之一。首次利用加热可调谐Langmuir探针对等离子体增强化学气相沉积系统中的SiCl4/H2放电等离子体的电子浓度和电子平均能量进行了在线检测,并分析了电子特性随系统各参数:气体压强、射频功率及氢稀释度RH的变化规律。实验结果表明:随着气体压强的升高,电子浓度不断增大而电子平均能量不断减小;增大射频功率或减小氢稀释度RH,电子浓度和电子平均能量都相应增大。此外,并对实验结果进行了定性或半定量分析。本研究工作将有助于更好地理解SiCl4/H2放电机理,改善并优化沉积优质多晶硅薄膜的工艺参数。

H等离子体处理对Si中He注入空腔引起的效应

室温下分别采用40,160和1550 keV的He离子注入单晶Si样品到相同的剂量5×1016cm-2,部分经He注入过的样品然后再分别接受高密度H等离子体处理.利用透射电子显微镜分析比较了随后800℃高温退火引起的空腔形成.结果表明,附加的H等离子体处理对空腔生长所产生的效应明显地依赖于He离子的能量.对于40 keV He离子注入,空腔的形成和热生长似乎不受H等离子体处理的影响,而对于160 keV He离子注入,附加的等离子体处理则促进了空腔的生长并伴随着空腔分布区域的变窄.对于1550 keV He离子注入,H等离子体处理对空腔产生的效应介于40和160 keV注入情况之间.结合H等离子体处理在Si中所引起的缺陷的产生及其热演变过程对实验结果进行了讨论.

基于质谱诊断的C_4H_8/H_2等离子体状态在放电腔室的径向分布研究

利用质谱研究了不同工艺参数下C_4H_8/H_2等离子体的离子组分和能量的径向分布规律,并分析了CH片段的裂解与聚合过程。结果表明,当工作压强较低时(≤7Pa),小分子CH片段的相对密度随径向距离的增大而逐渐减小,大分子CH片段则逐渐增多;随着工作压强的增大,CH片段的相对密度达到极值所对应的径向距离逐渐增大。当射频功率一定时,小分子CH片段的相对密度随径向距离增大而减小,大分子CH片段则逐渐增多。此外,离子能量随径向距离的增大均呈现出逐渐减小的趋势。当工作压强为3Pa、射频功率为20 W时,C_4H_8/H_2等离子体中CH片段的径向分布最均匀,有利于提高辉光放电聚合物薄膜结构与组分的均匀性。

不同等离子体源作用下的H_2O_2生成比较研究（英文）

H2O2是一种强氧化剂,能够通过各种等离子体源有效生成.文章主要讨论3种不同等离子体源作用下的H2O2生成:AC针-生理盐水电极空气等离子体、He/H2O射流等离子体和Ar/H2O射流等离子体.生理盐水由于其在生物医学上的广泛应用而作为文章中等离子体处理的试样.文章对不同等离子体源作用下,生理盐水中生成的H2O2浓度、生成率和能量利用率进行了比较研究.研究表明:He/H2O射流等离子体在Fmoist=200 sccm时能够最为有效地生成H2O2,暗示出其可以作为最合适的等离子体源在液体中有效生成H2O2.

具有H,D,DT和T同位素的JETH模式等离子体的约束

研究了ＪＥＴ中具有不同氢同位素（Ｈ、Ｄ、ＤＴ和Ｔ）的Ｈ模式等离子体的能量约束定标。在无边缘局域模的Ｈ模式中发现，热能约束时间τｔｈ随同位素质量缓慢地衰减（τｔｈ￣Ｍ＾－０．２５±０．２２），而存在边缘局域模（ＥＬＭｙ）的Ｈ模式中能量约束时间实际上与质量无关（τｔｈ￣Ｍ＾０．０３±０．１）。对于ＥＬＭｙＨ模式等离子体局部输运的仔细研究显示，尽管在芯部区域约束随质量而变差（τｔｈ芯部∝Ｍ＾－０．１６）

DⅢ—D托卡马克上弹丸注入直接触发的H模等离子体的研究

DⅢ-D托卡马克上通过注入冰冻氚弹丸直接产生了从低约束（L模）出子体到高约束（H模）等离子体的转变。H模的转变发生在边缘电子和离子温度低于L模值时。这就意味着临界边缘温度不是H模转变必需的。实验上确定的边缘等离子参数远低于几个触发H模的H模转变理论所预计的参数，从而表明需要修正这些理论。

DⅢ—D托卡马克H模式等离子体中的快波电流驱动

在DⅢ-D托卡马克的H模式和VH模式等离子体中首次测量了由快阿尔芬波驱动的电流。对极向通量演变的分析表明，快波电流驱动分布是中心峰化的，但有时比理论预计的宽。尽管对于很少发生ELMs的等离子体，测得的电流驱动效率与理论一致，但是对于有快ELMs的等离子体，电流驱动效率为一个数量级，则太低了。功率调制实验表明，电流驱动随ELM频率的增大而降低是由于中心吸收的快速功率的份额降低引起的。当等离子体分界面外侧的电子密度上升到大于ELMs引起的快波截止密度时，吸收和电流驱动是最弱的，从而可能允许边缘损失机制耗散快波功率，因为对于脱离等离子体的快波，截止密度是一个障碍。

力康HK-LPS100A型H_2O_2低温等离子体灭菌器结构原理及一般故障处理

介绍H2O2等离子体灭菌法灭菌原理及力康HK-LPS100A型H2O2低温等离子体灭菌器的结构和工作流程。

关于强流ECR质子源氢等离子体发射光谱的诊断研究

本文通过发射光谱诊断方法,用H_2等离子体的辐射碰撞模型对连续溃入的微波功率和全永磁磁场约束下产生高密度的H_2等离子体进行光谱诊断,计算出一定放电条件下(微波功率200-700 W,压强0-2 Pa)H^+的密度为1010-1011 cm^(-3),另外讨论了实验中观察到的Balmer系氢原子发射光谱强度随放电条件的变化规律。

氢气甚高频与高频容性耦合放电等离子体特征的比较

开发了氢气甚高频(60MHz)容性耦合放电的PIC/MC模型。在模型中考虑了带电粒子(e,H+,H2+,H3+)与H2的21种碰撞反应过程,模拟了氢气甚高频放电射频电场和电势分布以及电子和氢离子(H+,H2+,H3+)粒子密度和平均能量分布,并与频率为13.56MHz的放电结果进行了比较。结果表明,相对于频率13.56MHz的放电,氢气甚高频放电等离子体电势增高,导致两电极附近的电场增强;另外,两鞘层厚度变窄并且电子和H3+离子平均能量减小,其总密度却增加。H3+离子为氢气甚高频放电空间的主要离子,H2+离子密度比H3+离子小约2～3个数量级。

Ar/H_2O等离子射流作用下生理盐水中H_2O_2的生成

低温常压等离子体产生的丰富的化学活性物种(活性氧和氮基团)在生物医学应用(如伤口消毒和愈合)上有着很高的需求,尤其是活性氧基团(如O(3P)、O(5P)、OH*、O2-、1O2、O、O3和H2O2)有着很强的杀菌能力。为此,采用了一种针-环介质阻挡放电(DBD)结构的Ar/H2O等离子体射流作用于生理盐水中生成H2O2,并对水蒸气体积分数、等离子体处理时间及等离子体处理后储存时间对生理盐水中H2O2浓度的影响进行了相应的研究。研究结果表明:在相同处理时间的情况下,生理盐水中H2O2浓度随着水蒸气体积分数的增大而出现先增后减的情况,而H2O2生成率和能量利用率则受水蒸气体积分数影响不大;在相同水蒸气体积分数的情况下,较长的等离子体处理时间将会导致较高的H2O2浓度、生成率和能量利用率;等离子体处理后的生理盐水中的H2O2在40 min时间内可以相对稳定地存在,显示了H2O2在等离子体药学上应用的可能性。

PECVD法制备石墨烯过程中不同生长阶段H2的作用分析

石墨烯作为一种性能独特的新型二维材料,在航空航天、电子器件、医学生物等领域具有巨大的发展潜力。采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)法,以铜箔为基底,利用氢气和甲烷混合气体制备了石墨烯,研究了生长及冷却阶段H2对石墨烯形核及生长的作用机理。结果表明:在PECVD过程中,石墨烯生长前采用H2等离子体对铜基底预刻蚀会导致基底粗糙度增加,从而产生较多的形核位点,不利于低密度大尺寸石墨烯晶粒的生长;生长过程中H2会对多层石墨烯刻蚀,较高的H2流量下可以形成单层石墨烯;生长结束后通入H2保温一定时间,石墨烯会被刻蚀成条带状,这种刻蚀随着保温时间的延长而加剧。

铝薄膜结构第一镜氢离子溅射特性研究

采用电子束蒸发镀膜工艺,在不同的基底材料上镀制了Al和Al2O3/Al薄膜,研制了国际热核聚变实验堆光学诊断中用具有较高反射率薄膜第一镜。通过中频脉冲偏压方法产生氢等离子体,对薄膜第一镜在氢等离子溅射下性能及特性进行比较分析。研究结果表明:在本实验氢离子溅射条件下,第一镜样品表面污染物的沉积速度大于溅射速度,样品表面沉积了少量的真空室内物质,通过X射线光电子能谱分析证实金属污染物均为氧化物,对光谱反射率影响较小。而由于基底和膜层结构的不同,薄膜第一镜自身结构的稳定性差异较大,其中Al/SS304和Al2O3/Al/Si O2样件表现出很好的耐等离子溅射稳定性,可以成为第一镜的备选方案。

N_2-H_2容性耦合等离子体电非对称效应的particle-in-cell/Monte Carlo模拟

H_2-N_2混合气体电容性耦合射频放电在有机低介电系数材料刻蚀中具潜在研究意义.采用paxticle-incell/Monte Carlo模型模拟了双频(13.56 MHz/27.12 MHz)电压源分别接在结构对称的两个电极上的H_2-N_2容性耦合等离子体特征,研究了其电非对称效应.模拟结果表明,通过调节两谐波间的相位角θ,可以改变其电场、等离子体密度、离子流密度的轴向分布及离子轰击电极的能量分布.当相位角θ为0°时,低频电极(晶片)附近主要离子(H_3^+)的密度最小,离子(H_3^+,H_2^+,H^+)轰击低频电极的流密度及平均能量最高;当θ从0°变化90°时,低频电极的自偏压从-103V到106V近似线性增加,轰击电极的离子流密度变化约±18%,H^+离子轰击低频电极的最大能量约减小2.5倍,轰击电极的平均能量约变化2倍,表明氢离子能量和离子流几乎能独立控制.

PCD用于过氧化氢等离子体灭菌监测的初步探讨

目的PCD用于H2O2等离子体灭菌器效果监测的初步探讨。方法用H2O2等离子体灭菌器对不同物品进行模拟现场灭菌试验,37℃培养至设定时间后记录数据。结果止血钳头、电线外皮、生物指示物3、00 mm不锈钢短管腔和2000 mm聚四氟乙烯管腔灭菌成功,600 mm不锈钢长管腔及低温的300 mm不锈钢短管腔灭菌失败。结论H2O2等离子体灭菌需要引入PCD技术以提高监测的可靠性。

MPCVD等离子体中甲烷体积分数对基团分布的影响

等离子体发射光谱学是探究等离子体参数、等离子体基团分布的有效工具。利用发射光谱技术对CH4/H2微波等离子体进行原位在线测量,研究了微波等离子体气相沉积过程中等离子体内部的基团种类以及甲烷体积分数对等离子体中各基团谱线强度的影响,测量分析了等离子体中各基团的空间分布以及甲烷体积分数对空间分布的影响。结果表明,C2基团的发射光谱强度随甲烷体积分数的升高而迅速增强,CH、Hβ、Hγ与C2相对强度的比值随甲烷体积分数的增加而降低,并逐步趋于饱和;各基团空间分布的均匀性随甲烷体积分数的增加而变差。

Langmuir探针对以SiCl_4/H_2低温沉积多晶硅薄膜过程的在线检测

利用等离子体增强化学气相沉积技术、以SiCl_4/H_2为源气体可以低温快速沉积高质量的多晶硅薄膜。采用加热可调谐Langmuir探针技术,研究了薄膜沉积过程中参与空间气相反应的电子特性——电子能量分布函数、电子平均能量和电子密度,并系统分析了影响多晶硅薄膜沉积的各工艺参数——射频功率、反应压强、氢流量和氢稀释度对电子特性的影响,并对实验结果进行了分析和讨论。

PECVD沉积微晶硅薄膜过程中氢原子对透明导电膜的影响(英文)

研究了等离子体放电过程中氢原子对单层SnO2和SnO2/ZnO双层透明导电膜的影响.发现当衬底温度超过150℃,H等离子体处理使SnO2薄膜的透光率显著降低.当在SnO2薄膜表面沉积一层ZnO时,既使ZnO膜的厚度为50nm,也可有效地抑制H原子对SnO2的还原效应,并在SnO2/ZnO双层膜上制备了转换效率为3.8%的微晶硅薄膜太阳电池.