• Description

模擬低溫非平衡放電的軟體

專用於低溫電漿的源和系統的模擬介面

電漿模組專門用於模擬低溫電漿的源和系統。

工程師和科學家可以使用它來深入理解放電的物理過程,並衡量現有​​或未來設計的性能。

本模組可以進行任意空間維度(一維、二維和三維)的分析。由於特殊的性質,電漿系統是具有高度非線性的複雜系統。

電學輸入參數或電漿化學的微小變化可能會導致放電特性的顯著變化。

 

 

 

電漿  一種重要的多物理場系統

低溫電漿代表著流體力學、反應工程、物理動力學、熱傳、質量傳遞和電磁學的強耦合,換句話說,這是一種非常重要的多物理場系統。

電漿模組是用於模擬很多工程學科中發生的非平衡放電現象的專用工具。其中含有一組物理場介面,可以模擬任意放電系統。

可以模擬的現象包括:直流放電、電感耦合電漿和微波電漿等。

電漿模組隨附了大量帶有詳細文檔說明的示例模型,其中包含模擬過程的操作步驟說明以及使用手冊。

電感耦合電漿

電感耦合電漿(ICP)在二十世紀六十年代首次用作熱電漿在鍍膜設備中使用。

這些設備在大約0.1個標準大氣壓下工作,產生大約10,000 K的氣體溫度。

在二十世紀九十年代,作為一種製作大型半導體矽片的方法,ICP在鍍膜行業中非常流行。

這些電漿在低氣壓環境下(0.002托至1托)工作,因此氣體溫度維持在室溫附近。

低氣壓ICP有很大的優勢,因為它們可以在大範圍內生成相對均勻的電漿密度。

電漿密度也很高,大約10 18 1/m 3,可以在矽片表面產生顯著的離子流。通常,透過添加法拉第屏蔽來降低電漿和驅動線圈之間的電容耦合效應。

電感耦合電漿介面會自動設置這種類型的電漿中存在的電子和高頻電磁場之間的複雜耦合。

直流放電

模組內置的專用物理介面可用於模擬直流(DC) 放電,這種放電方式是透過離子轟擊產生的陰極二次電子發射維持的。

該介面可輸入模擬參數,並包含模擬這種現象的底層方程和邊界條件。

從陰極射出的電子加速透過陰極電位下降區並進入電漿的主體。

它們可能獲得足夠的能量來使背景氣體電離,產生新的電子-離子對。

電子會運動到陽極,而離子會遷移到陰極,並可能在此處產生新的二次電子。

如果不考慮二次電子發射,將無法維持直流放電。

微波電漿

您可以使用微波電漿介面來模擬微波加熱放電,當電子在滲透電漿時可以從電磁波中獲得足夠能量時,放電就可以維持。

根據TE模態(平面外電場)或者TM模態(平面內電場)的傳播模態,微波電漿的物理場會有相當大的不同。

在兩種情況下,電磁波都無法穿透電子密度超過臨界電子密度(在2.45 GHz下,對於氬氣約為7.6x10 16 1/m 3)的電漿區域。

微波電漿的壓力範圍非常廣。對於電子迴旋共振(ECP)電漿,壓力大約為1帕 量級或更低。

對於非ECR電漿,壓力範圍通常為從100帕到一個大氣壓。功率範圍可以從幾瓦一直到幾千瓦。

微波電漿的流行可歸功於廉價的微波功率。

特點

▲特定應用的物理介面

▲直流放電介面

▲電容性耦合電漿體介面

▲感應耦合電漿體介面

▲微波電漿體介面

▲Boltzmann 方程,兩項近似介面

▲其他物理介面

 

▲電子漂移擴散

▲離子和中子重物質傳遞

▲在電漿體模型中添加外部電路

▲有限元素和有限體積離散化

▲二次發射

▲熱離子發射

 

▲表面反應和表面物質

▲電子熱擴散* Maxwellian、Druyvesteyn 和廣義電子能量分佈函數

▲使用截面數據、Arrhenius 表達式、解析表達式、查詢表或Townsend 係數指定反應

▲全面的案例庫和用戶指南

應用

▲化學氣相沉積(CVD)

▲電漿體增強化學氣相沉積(PECVD)

▲直流放電

▲介質阻擋放電

▲ECR 離子源

▲蝕刻

▲電漿體源

 

▲微波電漿體

▲臭氧生產

▲電漿體化學

▲容性耦合電漿體(CCP)

▲電漿體顯示面板

▲電漿體過程

▲感應耦合電漿體(ICP)

 

▲離子源

▲材料處理

▲電源系統

▲半導體製造、生產和加工

▲推力器

▲有害氣體清除

軟體展示需求

每一間公司對於模擬的需求不盡相同,為了能有效地評估COMSOL Multiphysics®軟體是否能符合您的需求,請您與我們聯繫!

我們的業務與技術人員將根據您的需求,提供您完整的案例並協助您進行評估,以選擇最適合您的模組。

點選『聯絡我們』,填寫您的聯絡資料與產品的詳細需求後送出,我們將會盡快聯絡您!