環(huán)狀樣品等離子體源離子注入過(guò)程兩維Particle-in-Cell計(jì)算機(jī)模擬.pdf

1、近年來(lái)，等離子體源離子注入(PSII)在改善材料表面性能方面得到了廣泛應(yīng)用。該技術(shù)是把待加工的樣品直接放在等離子體中，當(dāng)樣品上施加一個(gè)負(fù)偏壓脈沖后，電子被電場(chǎng)迅速驅(qū)逐并遠(yuǎn)離樣品表面，而離子幾乎保持靜止，從而在樣品表面附近形成了一個(gè)離子鞘層。在鞘層中電場(chǎng)的作用下，離子被源源不斷地加速注入到樣品表面，從而達(dá)到改善材料表面性能的目的。在這一技術(shù)中，等離子體鞘層的時(shí)空演化對(duì)材料表面改性有著非常重要的影響。
　　 本文利用兩維Partic

2、le-in-Cell模型，研究了在高壓脈沖作用下，環(huán)形樣品各表面的等離子體源離子注入過(guò)程中離子的動(dòng)力學(xué)行為。利用泊松方程、離子運(yùn)動(dòng)方程和電子Boltzmann分布，考察了等離子體鞘層中電勢(shì)分布、鞘層邊界演化、離子密度分布、離子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)矢量分布和離子注入劑量分布的時(shí)空演化規(guī)律。
　　 Particle-in-Cell模型能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)注入離子的有效跟蹤，反映離子在空間場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)情況，完備地描述鞘層演化規(guī)律和離子的動(dòng)力學(xué)行為。隨著鞘層的