①吸附和解吸。在等離子體裝置中,由于放電對(duì)表面的活化作用,表面可能對(duì)氣體發(fā)生強(qiáng)烈的吸附。而在等離子體作用下,可能發(fā)生熱解吸、電子解吸和光解吸。
②蒸發(fā)。即固體表面接受來(lái)自等離子體的能量而熔化、蒸發(fā)。
③濺射。當(dāng)離子或中性粒子入射到表面時(shí),它的一部分能量傳給少數(shù)靶原子,其中有些在點(diǎn)陣達(dá)到熱平衡之前發(fā)射出去,這就是濺射。濺射是閾值性的,即當(dāng)入射粒子的能量大于某一閾值(通常為5~50eV)時(shí),才出現(xiàn)濺射。【常壓等離子設(shè)備】
④化學(xué)濺射。發(fā)生在等離子體裝置表面的化學(xué)過(guò)程。主要是由于表面催化作用引起的。當(dāng)粒子入射到表面后,在表面進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)生成揮發(fā)性產(chǎn)物而釋放。這個(gè)過(guò)程稱為化學(xué)濺射。
⑤背散射、再發(fā)射和植入。當(dāng)離子或中性粒子入射到固體內(nèi)后,它與固體內(nèi)原子碰撞,逐漸失去原來(lái)的能量。最后可能產(chǎn)生兩種結(jié)果:或者還殘留一部分能量,從固體表面發(fā)射出去,這就是背散射;或者與固體原子達(dá)到熱平衡,逐漸擴(kuò)散到表面,再發(fā)射出去,這就是再發(fā)射。這些粒子,特別是能量較高時(shí),沿固體深度形成一個(gè)分布,稱為植入。【等離子噴槍】
⑥起泡。當(dāng)有一定能量的氣體離子在固體內(nèi)一定深度植入,并逐漸積累,若其劑量達(dá)到一定程度,就在表面附近形成氣泡,并逐漸增大,最后破裂。在有些情況下,表現(xiàn)為起片,形成洞或海綿狀表面結(jié)構(gòu)。由于氦氣在固體內(nèi)的擴(kuò)散率很低,所以這些現(xiàn)象主要是氦離子(α粒子)造成的。
⑦等離子體鞘和單極弧。在等離子體和固體表面接觸處,由于等離子體中的電子有較離子高得多的熱速度,所以入射到壁的速率也高,這樣,表面就積累負(fù)電荷,因而排斥電子,吸引離子,直到二者入射速率一致。因此,等離子體存在著對(duì)壁呈正電位的等離子體鞘。如果壁上有一點(diǎn)發(fā)射電子,就會(huì)擊穿而形成弧。弧的形成降低了鞘的電位,電子又從其他部位回到壁上,壁同時(shí)作為正極和負(fù)極,故稱單極弧。【等離子表面清洗】