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Comments on mechanisms for self-E → H and inverse H → E mode transitions in radio frequency inductively coupled plasmas

物理 等离子体 原子物理学 感应耦合等离子体 模式(计算机接口) 无线电频率 电子密度 回旋加速器 反向 电子 电气工程 核物理学 计算机科学 工程类 操作系统 几何学 数学
作者
Yuanzhe Zhao,Zhenfeng Ding
出处
期刊:Physics of Plasmas [American Institute of Physics]
卷期号:29 (8) 被引量:1
标识
DOI:10.1063/5.0107483
摘要

The previously observed self-E → H and inverse H→E mode transitions were explained by unrelated mechanisms. The argument in this Brief Communication finds that both mode transitions can be interpreted via wall-heating that affects electron density by changing neutral density. In the self-E → H mode transition, the shift of the preset E-mode discharge to the E → H mode-transition point is caused by the increasing neutral density in the cooling down process of the chamber wall overheated in the preceding high-power H-mode discharge. The requirement for the inverse H →E mode transitions is a small-sized cylindrical radio frequency (RF) inductively coupled plasma source powered by multi-turn coil under which the strong wall-heating in the ramping-up phase of RF power or RF coil current leads to a reduction of neutral density in the subsequent ramping-down phase. The wall-heating can affect all processes in gas discharges but is most remarkable near a mode transition. The wall-heating effect on discharge mode transition has not been intensively investigated but was only suggested to explain the unknown mode transition in an electron cyclotron resonance plasma source [Jarnyk et al., Appl. Phys. Lett. 62, 2039 (1993)].
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