等離子清洗機常見氣體輝光顏色及輝光產(chǎn)生原因

文章出處：等離子清洗機廠家 | 深圳納恩科技有限公司| 發(fā)表時間：2022-11-14

當等離子體清洗機中通入氣體時，電極板所生成的高壓會在工作腔內(nèi)生成強電場，電子在電場作用下加速并與氣體分子發(fā)生碰撞，氣體分子中的電子將不再沿初始軌道運動。當碰撞的電子能量較低時僅會使氣體分子中的電子躍遷至較低能級，躍遷過程中多余的能量將以輝光的形式釋放，這個過程被稱為退激，產(chǎn)生的輝光被稱為等離子體輝光。不同的氣體在電子躍遷過程中釋放出的光波長都不一樣，釋放的輝光顏色也就不一樣。下面是常見氣體在等離子清洗機中輝光的顏色。

氧氣

氧氣是等離子清洗常用的活性氣體,屬于物理+化學的處理方式,電離后產(chǎn)生的離子體能夠?qū)Ρ砻孢M行物理轟擊,形成粗糙表面。同時高活性的氧離子能夠與被斷鍵后的分子鏈發(fā)生化學反應(yīng)形成活性基團的親水表面,達到表面活化的目的;被斷鍵后的有機污染物的元素會與高活性的氧離子發(fā)生化學反應(yīng),形成CO、CO2、H2O等分子結(jié)構(gòu)脫離表面,達到表面清洗的目的。

氧氣等離子體輝光顏色

氧氣主要應(yīng)用于高分子材料表面活化及有機污染物去除,但不適用于易氧化的金屬表面。真空等離子狀態(tài)下的氧等離子呈現(xiàn)淡藍色,部分放電條件下類似白色。放電環(huán)境光線比較亮,肉眼觀察時可能會出現(xiàn)看不到真空腔體內(nèi)有放電的情況。

氬氣

氬氣是一種惰性氣體,電離后產(chǎn)生的離子體不會與基材發(fā)生化學反應(yīng),在等離子清洗中主要被應(yīng)用于基材表面的物理清洗及表面粗化,最大的特點就是在表面清洗中不會造成精密電子器件的表面氧化。正因如此,氬等離子清洗機在半導體、微電子、晶圓制造等行業(yè)被廣泛應(yīng)用。

氬氣等離子體輝光顏色

氬氣在真空等離子清洗機中被電離所產(chǎn)生的等離子體呈暗紅色。在相同的放電環(huán)境下,氫氣和氮氣所產(chǎn)生的等離子體顏色都是呈紅色,但氬等離子體的亮度會低于氮氣且高于氫氣，呈現(xiàn)出深紅色，還是比較好區(qū)分的。

氫氣

氫氣與氧氣類似,屬于高活性氣體,可以對表面進行活化及清洗。氫氣與氧氣的區(qū)別主要是反應(yīng)后形成的活性基團不同,同時氫氣具有還原性,可用于金屬表面的微觀氧化層去除且不易對表面敏感有機層造成損壞。所以在微電子、半導體及線路板制造行業(yè)使用較廣。

氫氣等離子體輝光顏色

因氫氣為危險性氣體,未被電離時與氧氣匯合會發(fā)生自爆,所以在等離子清洗機中通常是禁止兩種氣體混合使用的。真空等離子狀態(tài)下氫等離子呈紅色,與氬等離子類似,在相同的放電環(huán)境下比氬等離子顏色略深。

氮氣

氮氣電離形成的等離子體能夠與部分分子結(jié)構(gòu)發(fā)生鍵合反應(yīng),所以也是一種活性氣體,但相對于氧氣和氫氣而言,其粒子比較重,通常情況下在等離子清洗機應(yīng)用中會把此氣體界定在活性氣體氧氣、氫氣與惰性氣體氬氣之間的一種氣體。在清洗活化的同時能夠達到一定轟擊、刻蝕的效果,同時能夠防止部分金屬表面出現(xiàn)氧化。氮氣與其他氣體組合形成的等離子體通常會被應(yīng)用于一些特殊材料的處理。真空等離子狀態(tài)下氮等離子也是呈紅色,在相同的放電環(huán)境下,氮等離子會比氬等離子和氫等離子更亮一些。

氮氣等離子體輝光顏色

所謂起輝，指的是氣體原子的核外電子受到激發(fā)后躍遷至高能級，并在弛豫的過程中生成光量子，產(chǎn)生輝光的現(xiàn)象。不同氣體通入等離子清洗機中所產(chǎn)生的輝光顏色不盡相同，例如氬氣的輝光為深紅色，氦氣的輝光為紫紅色而氮氣輝光為橙紅色，這通常是由氣體分子本身能帶差異所決定的。

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