自动化朗缪尔探针系统-(ALP) System™提供了一种测试等离子体参数的关键的基础的诊断工具。
Impedans朗缪尔探针系统(以下简称ALP系统)可以对主要的等离子体参数进行实时在线监测:
等离子体密度
电子温度
离子电流密度
等离子体电位
悬浮电位
电子能量分布函数(EEDF)
探针设计
ALP系统可对直流、脉冲直流、微波和射频等离子体进行诊断测试。标准探针轴的长度为300mm,也可根据需求延长至1.4m。嵌入式的探头固定装置能够有效防止在探针采集区域由于溅射导电层引起的增量。
简单适宜的探头固定设计使得探头的更换十分容易。标准探针材料为钨,也可由钼、铂、因瓦合金等制成。根据用户要求,我们可定制不同长度、直径、材料和形状的探 针,同时分析软件的升级也相当简便。
双探针
双探针可针对接地情况不佳的现场加以应用,可用于RF/pRF和DC/pDC等环境。并可测得高密度等离子体。
探头清洁
作为标准配置,自动清洁功能使得清洁探头更加容易,尤其对于沉积等离子体特别有用。ALP系统的应用软件可支持自动清洁和手动清洁双重操作.
时间分辨测量
一种高速的“高级厢车”模式可以很大地提高时间分辨测量的分辨率,时间间隔低至12.5ns。此模式可支持的触发频率高达1MHz,同时一种内置的可调时间间隔的程序亦可对探针测量进行时间闸控。
空间分布测量
使用自动线性驱动系统(最小步阶0.1mm)能将朗缪尔探针深入到等离子体腔室的不同位置中,在探针所达位置,可测得附近等离子体的参数,绘制出各个参数不同空间位置的变化趋势图。
直流补偿
一种新颖的预扫描模式可以排除对直流补偿电极的需求,在探针消耗不同电流时,能检测到IV特征曲线中电压的漂移。亦可确定等离子体的对地电阻,同时加以适当的修正。
射频补偿
探针杆由陶瓷制成,使得探针对等离子体的耦合达到很好的效果,同时配以优良的射频滤波,排除射频对等离子体测试的干扰。用户可自由选择5个射频频率,我们可以确保这个5个频率的测试达到很好的效果。高级厢车
80MSPS的采样速率能够在当前单周期的特定电压下获取时间分辨的全部数据,非常大的降低了死时间,在时间分辨测量中改进了信噪比,确保测量的准确性。
等离子体参数 诊断范围 |
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ALP系统 控制单元参数 |
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悬浮电位 (Vf) |
-145V to 145V |
电压扫描范围 |
-150V to +150V |
等离子体电位 (Vp) |
-100V to 145V |
电流扫描范围 |
1.5uA to 1A 15nA-150mA 1.5nA-15mA |
等离子体密度 (Ni/Ne) |
106 to 3x1014 cm-3 (依据不同电流范围) |
通讯方式 |
USB 2.0 |
电流密度 (Jp/Je) |
1uA/cm2 -30mA/cm2
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采样速率 |
80 MSPS (V,I) |
电子温度 (kTe) |
0.1 to 15eV |
获取数据分辨率 |
4.5mV 100pA |
电子能量分布函数 (EEDF) |
0-100eV |
时间分辨间隔 (厢车模式) |
最小12.5nS |
德拜长度(Ld) |
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探针参数 |
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外部触发 |
TTL兼容, 10Hz -1MHz |
直流,脉冲直流, 微波等离子体 |
标准探针 |
应用软件 |
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射频等离子体 |
宽频探针 2MHz – 100MHz |
操作系统 |
Windows 7 以上 |
长度 |
300mm to1.4m, 可定制其他长度 |
线性驱动系统 |
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探针杆直径 |
陶瓷杆, 直径9.5mm, 可定制 |
行程 |
300mm, 450mm, 600mm, 900mm, 可定制 |
可定制 |
45°弯曲, 90°弯曲, 其他弯曲角度 |
速率 |
25mm/sec.Max |
操作温度 |
标准230°C, 按要求可达1200oCmax |
步阶 |
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探头尺寸 |
直径0.38mm, 长度10mm |
烘烤温度 |
230°C |
探头材料 |
标准钨丝, 可定制其它材料 |
真空度 |
泄露速率小于 1 x 10-10 mbar.l.sec-1 |
ALP软件示意图
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