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三氟甲烷于高周波電漿系統(tǒng)中的反應(yīng)機(jī)制


許多客戶都在紐瑞德特種氣體購置過甲烷氣體，但是大家聽說過三氟甲烷么？從名字上看來三氟甲烷很像甲烷氣體的“親戚“是不是？其實(shí)三氟甲烷也是烷烴類的氣體之一，三氟甲烷，又稱三氟甲，是一種無色、微味，不導(dǎo)電的氣體，是理想的鹵代烷替代物。三氟甲烷次要用作高溫（-100℃）制冷劑，電子工業(yè)等離子體化學(xué)蝕刻劑及氟無機(jī)化合物的原料。紐瑞德特氣小編月月就為大家引見一下三氟甲烷在高周波電漿零碎中的反響機(jī)制以便大家更好的理解三氟甲烷這個(gè)產(chǎn)品。

本研討系應(yīng)用高周波電漿零碎處置CCl2F2及CHF3，以部份要素配置法及敏感度剖析，討論各個(gè)操作參數(shù)（輸出功率、O2/CCl2F2比例、H2/CCl2F2比例或O2/CHF3比例、H2/CHF3比例、操作壓力及CCl2F2或CHF3進(jìn)流濃度）對(duì)CCl2F2或CHF3分解率（ηCCl2F2或η’CHF3）及轉(zhuǎn)化率（輸出總碳轉(zhuǎn)化成CO2比例(FCO2) 或CH4和C2H2(FCH4+C2H2)）之影響，并嚐試推演CCl2F2及CHF3于電漿零碎中之能夠反響機(jī)制。操作參數(shù)之敏感度剖析結(jié)果顯示，就ηCCl2F2、η’CHF3或FCO2、FCH4+C2H2而言，輸出功率及CCl2F2或CHF3進(jìn)流濃度系影響分解率及轉(zhuǎn)化率之絕對(duì)重要要素。
另一方面，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，應(yīng)用氧電漿分解CCl2F2或CHF3，其次要之含碳產(chǎn)物系CO2，而應(yīng)用氫電漿分解CCl2F2或CHF3，其次要之含碳產(chǎn)物系CH4和C2H2。應(yīng)用氧電漿分解CCl2F2，約有30%的Cl2生成，此景象能夠系由于OC=O的高鍵能和CF4中的C-F高鍵能使得氯與碳原子之間的反響時(shí)機(jī)大大降低，進(jìn)而降低了生成其他含氯碳化物的時(shí)機(jī)，進(jìn)而使得別離出之氯相互碰撞之時(shí)機(jī)添加；再者，SiF4的Si-F高鍵能異樣地障礙了F與其他離子或自由基反響構(gòu)成其他含氟碳化物的時(shí)機(jī)，使得生成之氟碳化物莫耳分率大部份皆小于5%。

采用氫電漿來分解CCl2F2或CHF3，因氫之參加而生成少量之HCl或HF（可應(yīng)用洗濯法或中和法去除之），并抑制了其他氟氯化物或氟化物之構(gòu)成，且易生成可再應(yīng)用之CH4和C2H2，雖然氫電漿之去除效率不若氧電漿，但基于上述優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用氫電漿來分解CCl2F2或CHF3系提供了另一處置途徑。
此外，在電腦模仿方面，應(yīng)用樹立之包括有37種物種及70個(gè)電漿分解CHF3/H2/Ar氣體基元反應(yīng)式，停止模擬實(shí)驗(yàn)中各種不同操作狀況下之CHF3分解與產(chǎn)物生成率，再與實(shí)驗(yàn)值比擬后，藉敏感度剖析得知電漿中CHF3易和第三分子作用而分解成CF2和HF，以停止后續(xù)一連串之反響。研討發(fā)現(xiàn)生成CHxFy自由基系構(gòu)成CH4之重要前驅(qū)物，而生成CHx自由基系構(gòu)成C2H2之重要前驅(qū)物。

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