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Ghostridden

新虫 (初入文坛)

[求助] 等离子体刻蚀技术中的小疑惑求解 已有2人参与

在半导体等离子体刻蚀技术中,为什么说靠近等离子体的任何东西(应该指的接地的导电物)都会带负电?书上解释是“电子速度快”,但是这个答案我没找到合理的推导关系。求助

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季岩冰

至尊木虫 (正式写手)

小沙弥

【答案】应助回帖

感谢参与,应助指数 +1
这个和等离子体鞘层有关,你可以看看《等离子体放电原理与材料处理》这本书。
在一些刻蚀工艺中,基板上会施加偏压,偏压对电子运动也是有作用的。
这个就得看具体的工艺了。

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2楼2016-12-15 13:44:50
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jinwencao

木虫 (正式写手)

我来尝试回答一下。在等离子体中,电子质量小、温度高,所以它的迁移率(miu)和扩散系数(De)要远大于离子。在遇到边界时,由于等离子体浓度梯度的存在,电子和离子都往边界运动(扩散和迁移)。由于电子的De大,跑得比离子快,形成一个电场,指向边界。这样就造成你说的带负电性。详细理论搜索“双极扩散(ambipolar diffusion)”。

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4楼2016-12-15 22:22:02
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普通回帖

Ghostridden

新虫 (初入文坛)

送红花一朵
引用回帖:
2楼: Originally posted by 季岩冰 at 2016-12-15 13:44:50
这个和等离子体鞘层有关,你可以看看《等离子体放电原理与材料处理》这本书。
在一些刻蚀工艺中,基板上会施加偏压,偏压对电子运动也是有作用的。
这个就得看具体的工艺了。

谢谢回复。书上说鞘层是从辉光现象定义的,因为鞘层中缺少电子,所以激发-松弛碰撞比较少,因此是暗而不发光的区域,称为鞘层。但是缺少电子的原因是因为接近等离子体的东西带负电,同性相斥把电子驱赶到中央去了。因此鞘层是结果,最多是有反馈作用的结果,而不是原因。
我正好有机会问了只和行业的技术副总,他说的理由也是“电子速度快”,也是因为先有鞘层所以电压比周围高,所以靠近的东西带负电。我仍不能理解。
他还说到一个词貌似是“电荷损耗”,说电子跑得快,等离子体又是有限大小,所以电子会有更多损耗。但是我问他是不是意味着等离子体此时是带正点的,他又否认这一点。我依旧糊涂

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3楼2016-12-15 16:14:26
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jinwencao

木虫 (正式写手)

电荷损耗可能指的是,电子离子在边界处的复合。

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5楼2016-12-15 22:24:00
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Ghostridden

新虫 (初入文坛)

送红花一朵
引用回帖:
4楼: Originally posted by jinwencao at 2016-12-15 22:22:02
我来尝试回答一下。在等离子体中,电子质量小、温度高,所以它的迁移率(miu)和扩散系数(De)要远大于离子。在遇到边界时,由于等离子体浓度梯度的存在,电子和离子都往边界运动(扩散和迁移)。由于电子的De大,跑 ...

感谢解答!
意思是:扩散过程中电子速度快,因此优先与周边物体接触从而使得周边物体带负电?那等离子体此时应该就是正电荷过剩了咯。我觉得应该是这样的图像

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6楼2016-12-16 12:03:24
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Ghostridden

新虫 (初入文坛)

引用回帖:
5楼: Originally posted by jinwencao at 2016-12-15 22:24:00
电荷损耗可能指的是,电子离子在边界处的复合。

应该是的,非边界处电荷守恒。这个偏压和N层中的反型层好像有点像

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7楼2016-12-16 12:05:11
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Ghostridden

新虫 (初入文坛)

引用回帖:
4楼: Originally posted by jinwencao at 2016-12-15 22:22:02
我来尝试回答一下。在等离子体中,电子质量小、温度高,所以它的迁移率(miu)和扩散系数(De)要远大于离子。在遇到边界时,由于等离子体浓度梯度的存在,电子和离子都往边界运动(扩散和迁移)。由于电子的De大,跑 ...

不是应助回帖无法给分(  ??д?? )

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8楼2016-12-16 12:07:05
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jinwencao

木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
感谢参与,应助指数 +1
Ghostridden: 金币+10, ★★★★★最佳答案 2016-12-16 18:06:38
引用回帖:
6楼: Originally posted by Ghostridden at 2016-12-16 12:03:24
感谢解答!
意思是:扩散过程中电子速度快,因此优先与周边物体接触从而使得周边物体带负电?那等离子体此时应该就是正电荷过剩了咯。我觉得应该是这样的图像
...

等离子体仍然是准中性,而从等离子体过渡到边界的鞘层是可以这么说的,里面正离子多于负电子。

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9楼2016-12-16 18:01:14
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Ghostridden

新虫 (初入文坛)

送红花一朵
引用回帖:
8楼: Originally posted by Ghostridden at 2016-12-16 12:07:05
不是应助回帖无法给分(  ??д?? )
...

是的……

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10楼2016-12-16 18:05:17
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