等离子体增强化学气相淀积(plasma enhanced chemical vapor deposition PECVD),是沉积薄膜的一种工艺。该工艺使用微波、射频或直流激发产生等离子体,其中的高能电子与工作气体分子相碰撞释放出活性基团,这些基团扩散到基片表面,发生一系列复杂的化学反应,最终达到薄膜生长的目的。PECVD工艺中,沉积薄膜的均匀性极为重要。薄膜的均匀性主要受到等离子密度分布的影响,而其又与如放电功率、频率、气压,中性气体流速、反应器结构及尺寸等诸多因素直接相关。因而,为了寻找沉积均匀薄膜的最优参数,就必须弄清楚这些因素和放电特性间的关系。因此,本文建立二维流体放电模型,利用计算机模拟方法对这一问题进行了详细的研究。绪论中介绍了低温等离子体在PECVD中的用途,介绍了PECVD工艺的工作原理,并且对当前PECVD的研究进展做了总结。第二章使用计算流体力学软件模拟得出中性气体在不同类型反应器中的分布情况。模拟结果发现,气体流速和压力均与中性气体密度分布成正比。反应器结构对于中性气流的分布也有显著影响。文中给出三种结构,侧面进气结构、中间进气结构和匀流板结构。侧面进气结构中,放电腔室内的工作气体来自于扩散作用,因而其中的密度以及压力分布相当均匀。中间进气结构中,入口流速的增大使得中性气体径向密度分布发生变化。匀流板结构中的匀流板和上电极具有很好的限流作用,使得放电腔室中的密度分布非常均匀。入口流速及压力的改变对密度分布几乎没有影响。第三章利用二维流体模拟程序对各要素与放电特性间的关系做了研究。模拟结果表明,不同的反应器结构中,气体入口流速以及气压的增大均能提高离子密度。但入口流速的改变能够改变离子均匀性。侧面进气结构中,入口流速提高会削弱右侧密度峰,把离子带到离密度峰较远处。中间进气结构中,入口流速提高,左侧的密度峰被削弱,右侧的得到加强,均匀性得到改善。而匀流板结构中,入口流速与气压力均不能改变离子密度均匀性。