High-frequency plasma at atmospheric pressure as a means of deposition of thin films

Abstract

Модернізовано основні вузли промислового високочастотного генератора. Розроблено конструкцію та виконано технічне погодження імпедансу плазмотрона з метою отримання високочастотної плазми з ємнісним зв’язком для передачі електричної енергії при атмосферному тиску. Наведено дані про основні елементи конструкцій адаптованих вузлів, вказано їх функціональне призначення. Особлива увага надається принципам роботи як самих модифікованих вузлів обладнання, так і їхньому функціональному взаємозв’язку при керуванні процесом синтезу плівок для нанотехнологій. Проаналізовано причини того, чому на існуючих високочастотних ємнісних плазмотронах не є поширеним проведення нанотехнологій. Виявлено нові ефекти високочастотної плазми та шляхи вдосконалення плазмотрона для осадження тонких плівок. Знайдено теоретичне обґрунтування для ефекту перенесення робочої речовини в плазмовому каналі (шнурі) високочастотного ємнісного розряду. Експериментально доведено можливість запалювання одноелектродного високочастотного факельного розряду із плазми високочастотного ємнісного розряду. Приведено пояснення структури високочастотного факельного розряду за даних умов. Виявлено можливість використання приелектродної плями факела для концентрації пари робочої речовини та проведення осадження плівки. Досліджено основні закономірності для синтезу наноплівок на прикладі оксидів цинку та алюмінію. Для підготовки пари робочих речовин серед плазмохімічних реакцій вибрано піроліз. Досліджено свічення плазми високочастотного ємнісного розряду з метою ефективного проведення плазмохімічних реакцій в каналі розряду аргонової плазми та підведення пари робочої речовини до підкладки. Новим методом з використанням високочастотної плазми аргону при атмосферному тиску синтезовано тонкі шари Al2O3 та ZnO.