Электрические характеристики разряда в CH 4 :H 2 газовой смеси Устинов А. О., Золотухин А. А., Волков А. П., Образцов А. Н. Московский государственный. - презентация

1 Электрические характеристики разряда в CH 4 :H 2 газовой смеси Устинов А. О., Золотухин А. А., Волков А. П., Образцов А. Н. Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова, физический факультет, Москва.

2 Введение Активация газовой фазы посредством инициации электрического разряда является одним из наиболее распространенных методов, используемых при газофазном химическом осаждении (ГФХО). При этом характеристики получаемой плазмы и стабильность разряда зависят от многочисленных параметров и определяют возможность получения ГФХО пленок с заданными характеристиками. В данной работе проводились исследования вольт-амперных характеристик плазмы разряда постоянного тока в газовой смеси метана и водорода. В работе анализируются модельные представления, описывающие процесс осаждения углеродных пленок из газовой фазы.

3 высоковольтный блок питания H 2 CH 4 регуляторы расхода газа насос подложка анод катод металлическая камера с водяным охлаждением стенок Конструкция установки

4 Схема процесса газофазного осаждения катод + - плазма подложка анод

5 Общий вид вольт-амперной характеристики газового разряда Зона стабильного разряда Зона срывания в дугу Зона растекания разряда по аноду

6 Вольт-амперные характеристики газового разряда при различных параметрах U, В I, A Вольт-амперные характеристики газового разряда при давлении 80 Torr и концентрации метана 0, 2, 4, 8 и 15% в газовой смеси Вольт-амперные характеристики газового разряда при концентрации метана 8% и давлении 50, 60, 80, 100 и 110 Torr газовой смеси

7 Эмпирическая формула U(I,P)=kIP+dP+aI 2 +bI+c - эмпирическая зависимость напряжения между электродами от силы тока и давления k =- 0,3094 d = 3,1163 а = 4,1835 b = -12,046 c = 422,23

8 Модель осаждения углеродных пленок C2C2 C2C2 C2C ), 2) формирование углеродных кластеров разных типов 3) рост графенового листа 4) механическая нестабильность графенового листа 5) закручивание графенового листа в нанотрубку

9 Результаты В результате исследования были определены границы стабильности разряда, выявлена взаимосвязь электрических параметров разряда (напряжения и тока) с давлением и составом газовой смеси. Полученные экспериментальные данные позволили установить эмпирическую формулу, описывающую их взаимосвязь с межэлектродным напряжением и током разряда. Также в работе была приведена модель осаждения углеродных пленок.