Электрическое поле на поверхности металлического электрода с диэлектрической пленкой в плазме (2024)
Выполнен расчет электрического поля на поверхности металлического электрода, покрытого сплошной диэлектрической пленкой, и погруженного в плазму, при от-рицательном потенциале электрода , когда параметр e существенно превышает температуру Te электронов ( ). Установлено, что в результате зарядки внешней поверхности пленки толщиной 10–1000 нм потоком положительных ионов из плазмы внутри пленки возникает сильное электрическое поле, величина которого может достигать значений 110 МВ/см при плотности плазмы 10121013 см3 и температуре электронов Te = 10 эВ. В разрывах диэлектрической пленки величина электрического поля соизмерима с величиной поля внутри пленки. На поверхности диэлектрической пленки и на чистой поверхности металла без пленки величина электрического поля в плазме существенно меньше полей внутри пленки. Сильные электрические поля внутри пленки и в ее разрывах могут приво-дить к электрическому пробою внутри пленки или в ее разрывах. Электрический пробой диэлектрической пленки может инициировать униполярные дуги на металлах, возбуждать микроплазменные разряды и образовывать центры взрывной электронной эмиссии на поверхности металлов в плазме.
The calculation of the electric field on the surface of a metal electrode coated with a con-tinuous dielectric film and immersed in plasma, at a negative electrode potential , when the parameter e significantly exceeds the electron temperature Te ( ), has been carried out. It has been established that as a result of charging the outer surface of a film 10–1000 nm thick with a flow of positive ions from the plasma, a strong electric field arises inside the film, the magnitude of which can reach values of 1–10 MV/cm at a plasma den-sity of 1012–1013 cm–3 and electron temperature Te = 10 eV. In breaks in the dielectric film, the magnitude of the electric field is comparable to the magnitude of the field inside the film. On the surface of a dielectric film and on a clean metal surface without a film, the magnitude of the electric field in the plasma is signifi-cantly less than the fields inside the film. Strong electric fields inside the film and in its breaks can lead to electrical breakdown inside the film or in its breaks. Electrical break-down of a dielectric film can initiate unipolar arcs on metals, excite microplasma discharges and form centers of explosive electron emission on the surface of metals in plas-ma.
Идентификаторы и классификаторы
- Префикс DOI
- 10.51368/2307-4469-2024-12-2-109-123
