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随着电负性容性耦合等离子体在半导体和光伏产业上的广泛应用,针对电负性等离子体的诊断正日益成为人们的研究热点。在本论文中,我们着重运用 Langmuir探针技术以及探针辅助的激光诱导光致剥离诊断技术对40.68MHz激发的容性耦合电负性等离子体进行了诊断分析。论文共分两个部分。论文的第一部分,我们首先使用了传统的Langmuir静电探针诊断方法对40.68MHz激发的容性耦合O2、Cl2、SF6/Ar等离子体中的多种参数(EEPF、电子密度、电子温度、离子密度和电负度等)随掺杂浓度的变化关系进行了研究。实验结果表明,随着电负性气体的掺杂,低能与中能电子会被吸附与消耗,从而导致电子密度下降,EEPF逐渐呈现出双峰结构的特征;低能与中能电子的消耗也使得高能电子的占比上升,电子温度随之增大。同时,随着电负性气体的掺杂比例的增大,等离子体的电负度也显著增强。 在论文的第二部分中,我们采用了532nm的高能脉冲激光照射40.68MHz激发的容性耦合氧气等离子体,并给处于光束中央的探针施加一定的正偏压,由此诊断氧气等离子体的空间电位和电负度。实验结果表明:探针偏压从0V逐渐增加时,探针收集的电流波形从V型向倒U型转变,转变电压点正是电负性等离子体的空间电位。我们尝试着给出了运用 LIPD技术诊断电负性等离子体空间电位的经验方法。另外,我们发现,探针上施加的正偏压高于等离子体空间电位时,等离子体的电负度基本保持不变。实验还表明,氧气等离子体的电负度随着射频功率的增加而呈现下降的趋势。