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研究生： 謝文宗
論文名稱： 甲烷電漿之區域平均模式模擬
指導教授： 李四海
口試委員:
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 原子科學院 - 工程與系統科學系
Department of Engineering and System Science
論文出版年： 2005
畢業學年度： 93
語文別： 中文
論文頁數： 82
中文關鍵詞： 電漿 、甲烷 、電漿模擬 、區域平均模式
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    • 本研究目的在以電腦模擬之方式探討以甲烷（CH4）、氫氣（H2）為工作氣體電漿之電漿源特性，幫助瞭解電漿中的物理現象與化學特性，以及電漿系統操作參數的變化對各電漿參數的影響。模擬中所使用的電漿模型為區域平均模式模型（Global Model），欲探討的參數為電漿密度、各粒子密度以及電子溫度。所控制的參數為電漿吸收功率、腔體壓力、氣體供氣速率還有供氣比例（CH4與H2的供應氣體比例）。
    在本研究中，模擬架構主要可分為三個部分。首先為純甲烷氣體的電漿模擬，探討各個操作參數對於電漿參數的影響情形；第二部分，考慮不同的甲烷/氫氣供應氣體比，比較氫氣變化情形含量不同之電漿環境；第三部份，考慮粒子的擴散作用，討論其對於整個電漿模型的重要性。
    藉由模擬所得到的電漿特性資料，一來可以彌補實作實驗上的不足，再者有模擬做為理論的基礎可以作為進行實驗時，調整電漿系統操作等實驗製程參數的參考，進而加以改善。

    目 錄 致謝 ----------------------------------------------------------------------------- i 摘要 ----------------------------------------------------------------------------- ii 目錄 ---------------------------------------------------------------------------- iii 圖表目錄 ---------------------------------------------------------------------- iv 第一章 前言 ----------------------------------------------------------------- p.1 第二章 文獻回顧 ----------------------------------------------------------- p.6 2.1 區域平均模式模擬 ----------------------------------------------- p.6 2.2 碳氫氣電漿 -------------------------------------------------------- p.12 第三章 原理介紹 --------------------------------------------------------- p.27 3.1 區域平均模式模擬的基本假設 ------------------------------ p.27 3.2區域平均模式模擬的基本原理 ------------------------------ p.28 3.2.1 粒子守恆方程式 ------------------------------------------ p.29 3.2.2 電子能量守恆方程式 ------------------------------------ p.30 第四章 模擬設定 --------------------------------------------------------- p.35 4.1 氫氣（H2）電漿區域平均模式模擬 ----------------------- p.35 4.2 甲烷（CH4）電漿區域平均模式模擬 --------------------- p.38 第五章 結果與討論 ------------------------------------------------------ p.41 5.1 模擬設定 --------------------------------------------------------- p.41 5.1.1 氣體組成 ---------------------------------------------------- p.41 5.1.2 模擬之數值方法 ------------------------------------------- p.41 5.2 模擬結果討論 --------------------------------------------------- p.43 5.2.1 單氣體 ------------------------------------------------------- p.43 5.2.2 混合氣體 --------------------------------------------------- p.45 5.2.3 考慮擴散效應 ---------------------------------------------- p.47 第六章 結論 --------------------------------------------------------------- p.77 附錄一 ----------------------------------------------------------------------- p.79 參考文獻 -------------------------------------------------------------------- p.82

    參考文獻
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    立清華大學工程與系統科學系碩士論文（2002）

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