双频容性耦合反应性等离子体中纳米尺度尘埃颗粒生长机制及输运过程的计算机模拟

针对双频容性耦合等离子体放电过程，建立研究纳米尺度尘埃颗粒在等离子体中成核、凝聚、充电和输运过程的理论模型。对于选定的反应性气体，分析所有可能的化学反应通道，根据相应的反应截面，确定成核过程中所可能产生的尘埃颗粒种类；采用悬浮微粒动力学和分子动力学方法模拟尘埃颗粒的凝聚过程；采用轨道限制理论确定尘埃颗粒收集到的电子流和离子流，从而确定出其表面的充电量；分析尘埃颗粒在等离子体中所受的各种力，建立反应性尘埃等离子体输运过程的流体力学模型，研究尘埃颗粒的存在对等离子体状态参量的影响；通过求解运动方程，确定在鞘层中单个尘埃颗粒的悬浮行为以及各种离子的加速运动过程；借助于Monte-Carlo方法，模拟离子与中性粒子、尘埃粒子的碰撞过程，确定尘埃颗粒对离子和活性粒子团轰击到基片表面上的能量分布和角度分布的影响。力图为等离子体化学气相沉积薄膜工艺或等离子体刻蚀工艺提供有用的理论依据和参数优化指导。