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閱讀：26發布時間：2025-2-22
等離子體(plasma)又叫作電漿，是由部分電子被剝奪后的原子及原子團被電離后產生的正負離子組成的離子化氣體狀物質。等離子體表面處理儀的作用和效果包括：物理刻蝕、化學改性、主體材料表面聚合、等離子體聚合。等離子體表面處理儀原理圖如下：
等離子體表面處理儀原理圖
等離子體表面處理儀的工作原理如下：在真空環境中提供電場，在電場的作用下，帶正電的電荷和電子等相互碰撞電離進行輝光放電形成等離子體。電離產生的活性基團攜帶巨大的動能，可以破壞材料表面的化學鍵及分子間作用力，與斷鍵的離子或獨立的分子發生化學反應。
等離子體與材料表面發生的的物理過程和化學反應與等離子體類型、參與反應的粒子、等離子體狀態參數、基底材料表面的狀態都有關系，十分復雜。等離子體表面處理是通過足夠大的能量對氣相物質進行電離，使其成為電子、離子、中性基團、分子等等離子體的狀態，并利用這些活化基團處理材料表面的過程。等離子體與材料表面作用的過程如下所示：
1）解吸:當等離子體與基底表面接觸時,將能量傳遞給吸附在基地表面的污染原子或分子,使污染物間的分子間作用力或者化學鍵解離，通過控制惰性氣體解吸這些污染小分子團，離開反應室。整個過程的能量轉移過程是通過離子、電子、光子以及中性粒子作為載體的。
（2）復合：等離子體解離將電子加速轟擊器壁表面,因此反應室器壁帶負電,這就致使部分帶正電荷的等離子體由于電荷作用向帶負電的器壁表面遷移。
（3）激發:攜帶能量的入射電子與基底表面的電子發生彈性碰撞,電子將被激發到更高的能級或擊穿產生電離。電子還可激發基底固態材料中電子產生振蕩。
（4）濺射:電離后的等離子體與基地表面發生化學物理作用時存在能量和動量轉換的過程。入射粒子的動能將能量傳遞給基底表面的原子,使原子獲得足夠大的動能，當這個動能超過束縛能時即被濺射出來。
（5）注入:攜帶一定能量的等離子體轟擊基底固體表面,將固體表面原子或電子結合情況破壞，從而與基底內原子結合,這種引起基底院子結構變化的過程稱為注入。即對基底表面的分子摩爾量增加。
（6）刻蝕:等離子體與基底表面分離的原子或分子結合生成的產物具有揮發性，這些復合產物將通過惰性氣體的攜帶從反應室揮發，這個過程稱為刻蝕.等離子體處理的特點是：使用數控技術自動化操作，對于氣體通量，真空度以及反應時間的控制很精確。另外等離子體操作不會對基底表面產生二次污染，其復合產物被惰性氣體攜帶排出也具有環境友好性。
等離子體表面處理技術的特點是對基體沒有選擇性，可囊括金屬材料、絕緣體材料、甚至高分子有機物等。并可利用等離子體的各向異性實現對整體和局部結構的清洗。
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