本课题由国家自然科学基金项目“小功率微波微等离子体的研究”(批准号：61072007)资助。随着微电子、微波和等离子体一体化的发展,人们越来越关注基于微系统的小功率微波等离子体源的研究。而电感耦合等离子体源(ICPS)具有结构简单,尺寸小,功耗低,效率高,无电极污染,使用寿命长,工作状态稳定等优点,所以它在很多领域被广泛应用。本论文根据平面电感耦合微波等离子体源理论,采用自谐振方式,设计了一个谐振频率在2.45GHz的平面微带渐变螺旋天线,并提出了终端半圆弧式结构。在相同条件下,与终端直线式结构相比较,半圆弧式得到的Q值比较高,而且能够激发出更强的电磁场。同时,还研究介质基片的损耗角正切和金属线圈厚度对螺旋线圈性能的影响。为了得到ICPS的最佳性能,对不同介质基片材料的平面微带渐变螺旋天线进行数值仿真和分析,发现陶瓷和玻璃材料的损耗角正切比较小,而Q值比较高,电场和磁场强度与其它介质材料相当,因此是较理想的介质基片材料。之后用玻璃管对平面螺旋天线进行封装,封装后谐振频率会降低,但电磁场强度有所减小。然后采用CFD流体软件,对传统结构的等离子体激励情况进行仿真研究,在一个大气压的氩气情况下,观察平面螺旋线圈外围空气腔体的电磁场分布。最后制作实物,通过实验验证该结构的ICPS的工作性能。