| 研究概要 |
本研究の目的は,RFからVHF帯にわたる広い周波数範囲で放電周波数を変化させて高周波プラズマ中の微粒子とプラズマの相互作用の放電周波数依存性を明らかにするとともに,その背後にある物理を理解することである.そのため,放電電力一定の条件下で放電周波数を3.5〜28MHzの範囲で変化させ,シランガス高周波プラズマを発生し,以下の成果を得た.
1)約10nmサイズの微粒子の密度は,プラズマ密度よりも高く,負帯電および中性微粒子から構成される.
2)周波数の増加とともに,プラズマ密度が増加し,それに伴って微粒子は放電開始後早く発生し,微粒子密度は高くなる.これに対して,10nm程度以上のサイズの微粒子間の凝集速度は周波数の増加とともに遅くなる.
3)微粒子が存在する高周波電極側のプラズマ/シース境界領域では,負帯電微粒子のみならず,約50eV以上の高速電子が多い場合には正帯電微粒子が共存するようになり,正負帯電微粒子間の凝集によって熱凝集に比べて2桁速い,極めて高速の微粒子成長となる.
上記のように,本研究によって,高速電子の存在が微粒子の帯電状態の変化をもたらし,10nm以上のサイズ領域における微粒子の凝集による急速成長に極めて重要な役割を演じていることを明らかにすることができた.
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