双频微波驱动大面积均匀等离子体装置的研发及其性能优化

来自国内的研究人员针对等离子体均匀性提升难题，创新设计了基于矩形腔体和缝隙阵列波导的双频(915 MHz/2450 MHz)微波低压等离子体源。实验证实双频驱动下氩等离子体体积均匀性达80.2%(800 W/100 Pa)，线均匀性高达99.6%，通过调节滑动短路器有效提升腔体能量耦合效率，为工业等离子体处理提供了新型均匀化解决方案。

这项突破性研究展示了一种革命性的双频微波等离子体装置设计。科研团队巧妙组合915 MHz和2450 MHz两种频率的微波源，通过矩形谐振腔与缝隙阵列波导(slot-array antennas)的协同作用，在低压环境下成功实现了大面积均匀等离子体放电。实验数据令人振奋：当输入功率达到800瓦特(W)、工作气压维持在100帕斯卡(Pa)时，氩气(Ar)等离子体的体积均匀性突破80.2%大关，而线均匀性更是达到惊人的99.6%。研究团队系统考察了入射功率、双频功率比等关键参数的影响，并创新采用滑动短路器(sliding shorts)调节技术，显著提升了微波-等离子体能量耦合效率。这项成果为半导体刻蚀、材料表面改性等需要高均匀性等离子体的工业应用提供了全新的技术路径。