等離子清洗機(jī)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(jī)廠家 | 深圳納恩科技有限公司| 發(fā)表時(shí)間：2022-11-14
當(dāng)等離子體清洗機(jī)中通入氣體時(shí)，電極板所生成的高壓會(huì)在工作腔內(nèi)生成強(qiáng)電場(chǎng)，電子在電場(chǎng)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(yùn)動(dòng)。當(dāng)碰撞的電子能量較低時(shí)僅會(huì)使氣體分子中的電子躍遷至較低能級(jí)，躍遷過程中多余的能量將以輝光的形式釋放，這個(gè)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(jī)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(xué)的處理方式,電離后產(chǎn)生的離子體能夠?qū)Ρ砻孢M(jìn)行物理轟擊,形成粗糙表面。同時(shí)高活性的氧離子能夠與被斷鍵后的分子鏈發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成活性基團(tuán)的親水表面,達(dá)到表面活化的目的;被斷鍵后的有機(jī)污染物的元素會(huì)與高活性的氧離子發(fā)生化學(xué)反應(yīng),形成CO、CO2、H2O等分子結(jié)構(gòu)脫離表面,達(dá)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(jī)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(lán)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(shí)可能會(huì)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(huì)與基材發(fā)生化學(xué)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(diǎn)就是在表面清洗中不會(huì)造成精密電子器件的表面氧化。正因如此,氬等離子清洗機(jī)在半導(dǎo)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(jī)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?dú)馑a(chǎn)生的等離子體顏色都是呈紅色,但氬等離子體的亮度會(huì)低于氮?dú)馇腋哂跉錃猓尸F(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(duì)表面進(jìn)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(tuán)不同,同時(shí)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(duì)表面敏感有機(jī)層造成損壞。所以在微電子、半導(dǎo)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(xiǎn)性氣體,未被電離時(shí)與氧氣匯合會(huì)發(fā)生自爆,所以在等離子清洗機(jī)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?dú)?/strong>
氮?dú)怆婋x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(duì)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(jī)應(yīng)用中會(huì)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(shí)能夠達(dá)到一定轟擊、刻蝕的效果,同時(shí)能夠防止部分金屬表面出現(xiàn)氧化。氮?dú)馀c其他氣體組合形成的等離子體通常會(huì)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(huì)比氬等離子和氫等離子更亮一些。
氮?dú)獾入x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(jí)，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(jī)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?dú)廨x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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