反応性プラズマにおける過渡過程の分光学的研究

反应等离子体瞬态过程的光谱研究

• 批准号: 63632508
• 负责人: 山本 学
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Tokyo University of Agriculture and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1988
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1988 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-63632508/
• 关键词: 反応性プラズマ; 発光分光法; レーザー励起蛍光法; 電子密度; 電子エネルギー分布; 発光種; 非発光種; 絶対密度

所属研究班(第5班)の研究項目(プラズマの新計測法)に則り、シラン・稀ガス放電を対象に、発光分光法およびレーザー励起蛍光法を用いて、プラズマ中の発光種および非発光種の絶対数密度を測定し、そのデータに基づいて電子密度および電子エネルギー分布の解析を行った。(1)He-Ar-SiH4プラズマの発光分光計測プラズマ反応過程の第一段階を支配する電子密度および電子エネルギー分布は、衝突励起過程を通して励起準位の原子数密度に反映し、その励起原子数密度は、プラズマから放出される発光スペクトル線強度を決定する。したがって発光スペクトル線強度を解析すれば、プラズマ中の電子密度と電子エネルギー分布に関する知見が得られる。この原理をHe-Ar-SiH4ガス中の直流グロー放電負グロー領域に適用し、各種励起原子の絶対数密度を、科研費補助による分光器を利用して測定した。その励起原子密度データを基に、本年度は電子密度と電子エネルギー分布に関する定性的な検討を行った。より詳細な理論解析は来年度の課題として行う予定である。(2)レーザー励起蛍光法によるRF放電中SiH分子絶対密度の測定反応の第一段階である電子・分子衝突解離から目的生成物の形成に至る過程を解明するため、プラズマ中の中間生成分子種、特に非発光種の密度を知る必要があり、シラン・稀ガスRF放電プラズマ中のSiHを対象に、レーザー励起蛍光法を用い、蛍光の偏光に留意してその絶対強度を測定し、基底準位SiH分子の絶対数密度を決定した。(3)今後の方針:発光法による電子密度・電子エネルギー分布解析の精密化とプラズマ過渡過程解析への拡張、レーザー励起蛍光法のより多様な放電条件への適用、および非発光種検出のための新しい分光計測法の開発を検討する。

根据我所在课题组（课题组5）的研究项目（等离子体新测量方法），我们利用发射光谱和激光激发荧光研究了等离子体中的发光和不发光物质，目标是硅烷和我们测量了物种的绝对数密度，并根据数据分析了电子密度和电子能量分布。 (1) He-Ar-SiH4 等离子体的发射光谱测量 控制等离子体反应过程第一阶段的电子密度和电子能量分布通过碰撞激发过程反映在激发能级的原子序数密度上，受激原子的密度决定了等离子体发射的发射光谱线的强度。因此，通过分析发射谱线强度，可以获得等离子体中电子密度和电子能量分布的知识。我们将这一原理应用于He-Ar-SiH4气体中直流辉光放电的负辉光区域，并使用科学研究资助金支持的光谱仪测量了各种激发原子的绝对数密度。基于激发原子密度数据，今年我们对电子密度和电子能量分布进行了定性研究。计划明年进行更详细的理论分析。 (2) 利用激光诱导荧光测量射频放电过程中 SiH 分子的绝对密度 特别是，需要了解非发射物种的密度，因此我们测量了硅烷/稀有气体射频放电等离子体中 SiH 的绝对强度采用激光激发荧光法，关注荧光的偏振，并测定参考标准，测定SiH分子的绝对数密度。 (3) 未来的政策：使用发光方法细化电子密度/电子能量分布分析并扩展到等离子体瞬态过程分析，将激光激发荧光方法应用于更多样化的放电条件，以及非发光物质的检测。开发新的光谱测量方法。

项目成果

Y.Tabubo;T.Kawagoe;M.Yamamoto: J.Appl.Phys.

Y.Tabubo；T.Kawagoe；M.Yamamoto：J.Appl.Phys。

M.Yamamoto;T.Sato;Y.Takubo: J.Appl.Phys.

M.Yamamoto；T.Sato；Y.Takubo：J.Appl.Phys。