以大面積噴淋式呆滯電極甚高頻等離子體體加強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(VHF-PECVD)反響室為鉆研目標(biāo),利用FlexPDE和CFD-ACE+生意硬件,對反響室電極間的磁場和流場散布繼續(xù)了數(shù)值模仿。依據(jù)數(shù)值模仿后果可知：關(guān)于大面積噴淋式呆滯電極VHF-PECVD反響室，電極間氣體光速散布出現(xiàn)管流特色，而氣壓散布和磁場散布存在相似的散布法則，即在大面積電極地方海域磁場較強(qiáng)氣壓較高，而電極邊緣海域磁場較弱氣壓較低；另外，反響室采納噴淋式呆滯電極繼續(xù)反響氣體饋入,氣體總流量、作業(yè)氣壓和電極間距是調(diào)節(jié)電極間氣壓散布勻稱性的不足道參量，采納大電極間距、高作業(yè)氣壓，以及小的氣體總流量無助于于失掉勻稱的氣壓散布。

　　等離子體體加強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)是眼前硅輸出地膜月亮電池組輕工業(yè)化生產(chǎn)的重要制備技能。以后，大面積非晶硅(a-Si:H)地膜月亮電池組的制備重要采納規(guī)范13.56MHz射頻激起的庫容嚙合平行板電極PECVD反響室。然而，關(guān)于新一代率非晶硅/微晶硅疊層月亮電池組的氫化微晶硅(μc-Si:H)底電池組制備，采納甚高頻(30~300MHz)等離子體體加強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(VHF-PECVD)被覺得是一種很好的取舍，其重要起因在乎VHF-PECVD技能能夠在高沉積速率下失掉高品質(zhì)的地膜資料，大幅度升高氫化微晶硅底電池組的制備工夫。然而，眼前采納VHF-PECVD技能制備非晶/微晶硅疊層電池組，海內(nèi)外大全體公司還正在研制間段，還使不得大規(guī)模生產(chǎn)，其重要起因在乎沒有適宜微晶硅地膜成長的大面積高產(chǎn)能PECVD設(shè)施。因而，研制高產(chǎn)能VHF-PECVD設(shè)施將激發(fā)海內(nèi)乃至國內(nèi)月亮能財(cái)物的停滯。

　　硅輸出地膜月亮電池組的制備正常務(wù)求地膜薄厚非勻稱性在±10％之內(nèi)，因此VHF－PECVD技能財(cái)物化利用所面臨的首要問題在乎如何兌現(xiàn)大面積地膜的勻稱沉積。VHF-PECVD技能沉積地膜的內(nèi)中是一個無比簡單的物生化學(xué)內(nèi)中，其反響露天部電極間磁場、流體場、熱度場的散布勻稱性將間接莫須有到地膜沉積的勻稱性，但該署物理場空間散布勻稱性，那末經(jīng)過試驗(yàn)鉆研不僅費(fèi)錢費(fèi)時(shí)，同聲也存在很多技能問題，這給VHF－PECVD反響室電極構(gòu)造設(shè)計(jì)和工藝條件優(yōu)化造成很大的阻礙。然而，電腦數(shù)值模仿以其經(jīng)濟(jì)、的特點(diǎn)為大面積VHF-PECVD地膜沉積勻稱性鉆研提供了一種無效目的，能夠經(jīng)過對大面積VHF-PECVD反響露天部物理場的數(shù)值綜合，為大面積VHF-PECVD反響室電極設(shè)計(jì)和工藝條件優(yōu)化提供不足道的實(shí)踐指點(diǎn)。

　　白文以面積尺度為120cm×80cm的噴淋式呆滯電極VHF-PECVD反響室為鉆研目標(biāo)，利用劃算流腦力學(xué)硬件CFD－ACE+和二維準(zhǔn)立體通路模子，對反響露天部電極間磁場和流場的空間散布繼續(xù)數(shù)值模仿鉆研。

1、模子與步驟

　　白文所探討的大面積噴淋式呆滯電極VHF-PECVD反響室簡化構(gòu)造示用意，如圖1(a)所示。VHF-PECVD反響露天部重要由噴淋式呆滯電極和接地電極形成，噴淋式呆滯電極作為功率電極被擱置在接地真空反響室中，與接地電極形成電極構(gòu)造對稱的現(xiàn)實(shí)反響室。反響室采納VHF功率源激起等離子體體產(chǎn)生，功率饋入點(diǎn)散布于噴淋式呆滯電極反面。

　　關(guān)于上述構(gòu)造的大面積反響室電極間磁場散布的模仿，白文重要思忖電極間電勢駐波效應(yīng)答大面積VHF-PECVD反響室電極間磁場散布的莫須有，疏忽電極邊緣效應(yīng)、衰勢波效應(yīng)等成分對電極間磁場散布勻稱性的莫須有。因而，白文采納了二維準(zhǔn)立體通路步驟和FlexPDE硬件對反響室電極間的磁場散布繼續(xù)劃算。白文那里不對二維準(zhǔn)立體通路步驟做詳盡的講述，具體推導(dǎo)可參考文獻(xiàn)。

　　另外，關(guān)于反響露天部流場的模仿，白文假如反響室為等溫反響室,疏忽了反響露天部熱度場的散布問題；同聲也假如參加反響的氣體經(jīng)過噴淋式呆滯電極勻稱進(jìn)入到反響室等離子體體區(qū)，并從電極四處邊緣排出等離子體體區(qū)。白文僅容易思忖氣體在反響室電極間固定所構(gòu)成的流場散布，排除非噴淋式呆滯電極外部流場散布對反響室電極間流場散布的莫須有。

圖1(a)大面積噴淋式呆滯電極VHF-PECVD反響室示意　圖(b)反響室二維模子

　　依據(jù)上述反響室構(gòu)造及其假如，白文利用劃算流腦力學(xué)硬件CFD-ACE+構(gòu)建了用來反響室電極間流場綜合的簡化二維模子，模子流場劃算海域如圖1(b)所示。模子將反響室內(nèi)的反響氣體思忖為可壓縮現(xiàn)實(shí)氣體，并采納進(jìn)度進(jìn)口邊界條件和氣壓入口邊界條件，在穩(wěn)態(tài)條件下求解N-S方程。噴淋式電極氣體進(jìn)口處的法向氣體光速界說為v，光速v與氣體總流量Q存在Q=v×S×P的折算關(guān)系，S為噴淋式呆滯電極面積，P被界說為反響室作業(yè)氣壓。另外，氣體入口邊界氣壓設(shè)為P。思忖到反響室模子構(gòu)造的對稱性，白文取舍兩電極間的旁邊地位處作為流場散布的探討區(qū)。

3、論斷

　　白文重要對準(zhǔn)大面積噴淋式呆滯電極VHF-PECVD反響室，采納數(shù)值步驟鉆研了反響室電極間磁場和流場的空間散布勻稱性問題。經(jīng)過對電極間流場和磁場的模仿可知，電極間氣壓散布與磁場散布存在類似的趨向，即在電極地方海域磁場強(qiáng)氣壓高而在邊緣海域磁場弱氣抬高。這種電極間磁場和氣壓散布法則會招致電極間等離子體體的非勻稱散布，從而莫須有到地膜的勻稱成長。另外，對電極間氣壓散布的進(jìn)一步鉆研表明，采納大電極間距、高作業(yè)氣壓，以及小的氣體總流量無助于于失掉勻稱的氣壓散布。