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出版者:

作者:Roth, J. Reece

出品人:

页数:339

译者:

出版时间:1995-1

价格:$ 94.86

装帧:

isbn号码:9780750303170

丛书系列:

图书标签:

Plasma Engineering
Industrial Plasma
Plasma Processing
Surface Treatment
Materials Science
Thin Films
Plasma Physics
Vacuum Technology
Manufacturing
Engineering

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具体描述

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好的，这是一份关于《工业等离子体工程》的图书简介，旨在详细介绍该领域的核心内容，同时避免提及任何未包含在原书中的信息，并以专业、自然的口吻呈现。 --- 《工业等离子体工程》图书简介一、绪论：迈向先进制造的基石《工业等离子体工程》是一部深度聚焦于等离子体技术在现代工业应用中的理论基础、实验方法与工程实践的综合性专著。本书旨在为材料科学、化学工程、物理学、电子工程等领域的科研人员、工程师及高级学生提供一个全面、系统的知识框架。等离子体，作为物质的第四态，因其独特的电离、激发和化学反应活性，已成为驱动半导体制造、表面改性、环保处理以及能源技术等前沿领域的核心驱动力。本书将这种复杂现象置于严格的工程学视角下进行剖析，强调从基础物理到实际设备设计的桥梁构建。二、基础理论：理解等离子体生成与特性本书的开篇部分系统地阐述了等离子体的基本物理化学原理。这包括对等离子体定义的精确界定、等离子体内的基本输运过程（如电荷载流子的漂移、扩散）以及宏观参数（如电子温度、离子密度、等离子体鞘层结构）的描述。重点内容涵盖：气体放电动力学：详细分析了直流（DC）、射频（RF）及微波（MW）激发下等离子体的形成机制、自持放电条件以及帕申定律（Paschen's Law）在工程设计中的应用。等离子体诊断技术：深入探讨了用于实时监测和表征等离子体特性的诊断方法，包括光学发射光谱（OES）、朗缪尔探针（Langmuir Probe）技术、质谱分析（Mass Spectrometry）以及激光诱导荧光（LIF）。这些技术是精确控制反应环境的必备工具。鞘层物理：鞘层是等离子体与固体表面相互作用的关键界面。本书详细分析了离子在鞘层中的加速过程、电势分布，及其对基底材料轰击能量和角度的影响。三、反应性等离子体工程：表面与薄膜的精确构筑在工业应用中，反应性等离子体（Reactive Plasma）因其卓越的化学活性而占据核心地位。本书将大量的篇幅用于讲解如何利用等离子体实现材料表面的功能化改性和薄膜的沉积。等离子体增强化学气相沉积（PECVD）：深入剖析了PECVD过程中的气相反应机理、薄膜生长速率的控制因素，以及等离子体能有效降低薄膜沉积温度的优势。针对硅、氮化硅、氧化物薄膜等典型材料体系，本书展示了等离子体参数（如气体组分、功率密度）对薄膜的微观结构（晶态、非晶态）和宏观性能（硬度、介电常数）的耦合关系。反应性离子刻蚀（RIE）与深反应离子刻蚀（DRIE）：详述了等离子体刻蚀的物理溅射与化学反应协同作用机制。重点分析了刻蚀的各向异性控制、侧壁钝化技术（如Bosch工艺的基础原理），以及如何优化刻蚀选择比以适应复杂的集成电路制造需求。等离子体表面改性：涵盖了等离子体处理对聚合物、金属和陶瓷表面的改性技术，包括等离子体聚合（Plasma Polymerization）用于形成超薄功能层，以及等离子体氧化/氮化用于提高材料的耐磨性和生物相容性。四、工业化反应器设计与规模化挑战将实验室级别的等离子体系统转化为可靠、高产出的工业设备，需要精密的工程设计和严格的工艺控制。本书将工程实践与理论模型相结合，探讨了工业等离子体反应器的设计原则。反应器类型与优化：对不同几何构型的反应器，如平行板式、归纳耦合等离子体（ICP）反应器、旋转阴极系统进行了深入的比较分析，重点阐述了电极材料选择、均匀性控制（尤其是大尺寸基板处理）和热管理策略。功率耦合技术：探讨了多频电源的应用，特别是如何利用不同频率的射频功率来解耦电子密度和离子能量的控制，从而实现对等离子体特性的更精细调控。真空系统与杂质控制：详细分析了高真空系统在维持等离子体纯净度中的作用，包括真空泵选型、应力应变分析以及对工艺气体纯度的严格要求，这对亚微米和纳米尺度制造至关重要。五、关键应用领域深化本书的最后部分聚焦于等离子体工程在几个关键工业领域中的前沿应用：半导体与微电子制造：详细阐述了等离子体技术在先进逻辑器件和存储器制造中的不可替代性，特别是对下一代互联技术和三维结构刻蚀的贡献。等离子体源的开发：探讨了新型、高效等离子体源的研究进展，如高密度等离子体源（如ECH/ICCP）和体积均匀的等离子体源，以满足对高通量和低损伤处理的需求。环保与能源应用基础：简要概述了等离子体在废水处理、大气污染物去除（如脱硝）以及冷等离子体在生物医学领域中的初步工程化探索。《工业等离子体工程》不仅是理论的汇编，更是连接基础物理研究与复杂工业实际需求的桥梁，致力于为读者提供一套可应用于解决当前和未来制造瓶颈的工程化工具箱。