低溫等離子廢氣處理工作原理

現(xiàn)在國內(nèi)根據(jù)低溫等離子體工業(yè)廢氣處理技術(shù)研發(fā)出相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)化廢氣治理設(shè)備,，歸于根本是利用一些化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)鍵拆分,，得到無害的氣體分子，從而達(dá)到環(huán)保排放煙氣的標(biāo)準(zhǔn)要求,。具體是利用所產(chǎn)生的高能電子,、自由基等活性粒子激活,、電離,、裂解工業(yè)廢氣中的各組成份,，使之發(fā)生分解，氧化等一些列復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng),，再經(jīng)過多級凈化，從而消除各種污染源排放的異味,、臭味污染物,，使有毒有害氣體達(dá)到低毒化、無毒化,，保護(hù)人類生存環(huán)境,。

低溫等離子體技術(shù)應(yīng)用范圍廣，氣體的流速和濃度對于氣態(tài)污染物治理技術(shù)應(yīng)用來說是兩個非常重要的因素,。生物過濾和燃燒技術(shù)能應(yīng)用于較高濃度范圍,，但卻受氣體的流速所限,。而低溫等離子體技術(shù)對氣體的流速和濃度都有一個很寬的應(yīng)用范圍，低溫等離子設(shè)備其應(yīng)用廣泛不言而喻,。

 等離子體技術(shù)工藝簡單,。吸附法要考慮吸附劑的定期更換，脫附時還有可能造成二次污染,；燃燒法需要很高的操作溫度,；生物法要嚴(yán)格控制pH值、溫度和濕度等條件,，以適合微生物的生長,。而低溫等離子體技術(shù)則較好的克服了以上技術(shù)的不足，反應(yīng)條件為常溫常壓,，反應(yīng)器結(jié)構(gòu)簡單,，低溫等離子設(shè)備并可同時消除混合污染物，不會產(chǎn)生二次污染等,。就經(jīng)濟(jì)可行性來說,，低溫等離子體反應(yīng)裝置本身系統(tǒng)構(gòu)成就單一緊湊，在運行費用方面,，微觀來講,，因放電過程只提高電子溫度而離子溫度基本保持不變，這樣反應(yīng)體系就得以保持低溫,，低溫等離子設(shè)備不僅能量利用率高,，而且使設(shè)備維護(hù)費用也很低。

影響等離子清洗效果的幾個主要因素

影響等離子清洗效果的因素有很多,，其中Z主要的是電源功率頻率,、工作壓強、工作氣體種類以及清洗的時間,。等離子清洗的效果會隨著功率的增大而變好;工作壓強的選擇要根據(jù)清洗的基片進(jìn)行合理選用,，當(dāng)以物理作用為主時應(yīng)減小壓力以增大離子能量，當(dāng)以化學(xué)作用為主時要增大一些壓力,，保證反應(yīng)氣體濃度,，清洗時間也要保證清洗效果的同時減小能耗。

電極對等離子清洗效果影響

電極的設(shè)計對等離子清洗效果有著顯著的影響,，主要包括電極的材料,、布局和尺寸等因素。對于內(nèi)電極等離子清洗系統(tǒng),，由于電極暴露在等離子體中,，某些材料的電極會被一些等離子體刻蝕或發(fā)生濺射現(xiàn)象，造成不必要的污染并導(dǎo)致電極尺寸的變動,，進(jìn)而影響等離子清洗系統(tǒng)的穩(wěn)定性,。

電極的布局對等離子清洗的速度和均勻性有較大影響,，較小的電極間距能夠?qū)⒌入x子體限制在狹小的區(qū)域從而獲得較高密度的等離子體，實現(xiàn)較快速度的清洗,。隨著間距的增加清洗速度逐漸下降但均勻性逐漸增強,，電極的尺寸通常決定了等離子系統(tǒng)的整體容量，在電極平行分布的等離子清洗系統(tǒng)中,，電極通常作為托盤使用,，較大尺寸的電極能夠一次清洗更多的元器件，提高設(shè)備的運行效率,。

工作壓強對等離子清洗效果的影響

工作壓強是等離子清洗的重要參數(shù)之一,，壓強的提高意味著等離子體密度的增加和粒子平均能量的降低，對化學(xué)反應(yīng)為主導(dǎo)的等離子體,，密度的增加能顯著提高等離子系統(tǒng)的清洗速度,，而物理轟擊主導(dǎo)的等離子清洗系統(tǒng)則效果并不明顯。此外,，壓強的改變可能會引起等離子體清洗反應(yīng)機理的變化,。如硅片刻蝕工藝所采用的CF4/O2等離子體，當(dāng)壓強較低時離子轟擊起主導(dǎo)作用,，而隨著壓強的增加,，化學(xué)刻蝕不斷加強并逐漸占據(jù)主導(dǎo)作用。

電源功率及頻率對等離子清洗效果的影響

電源的功率對等離子體各參數(shù)都有影響,，比如電極的溫度,、等離子體產(chǎn)生的自偏壓以及清洗效率等。隨著輸出功率的增加,，等離子清洗速度逐漸加強,，并逐漸穩(wěn)定在一個峰值，而自偏壓則隨著輸出功率的增加不斷上升,。由于功率范圍基本恒定,，頻率是影響等離子體自偏壓的關(guān)鍵參數(shù)，隨著頻率的增加自偏壓逐漸下降,。此外,，隨著頻率的增加等離子體中電子的密度也會逐漸增加，而粒子平均能量逐步下降,。

工作氣體的選擇對等離子清洗效果的影響工藝氣體的選擇是等離子清洗工藝設(shè)計的關(guān)鍵步驟,，盡管很多時候大多數(shù)氣體或氣體混合物都能對污染物起到去除作用，但清洗速度卻能相差幾倍甚至幾十倍,。