產(chǎn)品介紹

光伏產(chǎn)業(yè)對清潔生產(chǎn)的要求非常苛刻。太陽能級的硅片雖然純凈度不需要達到電子級，但是6個9的純度也還是很高的。在切片等過程中，硅片或多或少會接觸到各種污染源，因此清洗顯得至關重要。等離子清洗是經(jīng)常用到的一種方法。

2.3 等離子體的種類

（1）低溫和高溫可分為高溫等離子體和低溫等離子體兩類，在等離子體中，不同微粒的溫度實際上是不同的，所具有的溫度是與微粒的動能即運動速度質(zhì)量有關，把等離子體中存在的離子的溫度用Ti表示，電子的溫度用Te表示，而原子、分子或原子團等中性粒子的溫度用Tn表示，對于Te大大高于Ti和Tn的場合，即低壓體氣的場合，此時氣體的壓力只有幾百個帕斯卡，當采用直流電壓或高頻電壓做電場時，由于電子本身的質(zhì)量很小，在電池中容易得到加快，從而可獲得平均可達數(shù)電子伏特的高能量，對于電子，此能量的對應溫度為幾萬度（K），而弟子由于質(zhì)量較大，很難被電場加速，因此溫度僅幾千度。由于氣體粒子溫度較低（具有低溫特性），因此把這種等離子體稱為低溫等離子體。 當氣體處于高壓狀態(tài)并從外界獲得大量能量時，粒子之間的相互碰撞頻率大大增加，各種微粒的溫度基本相同，即Te基本與Ti及Tn相同，我們把這種條件下得到的等離子體稱為高溫等離子體，太陽就是自己界中的高溫等離子體。由于高溫等離子體對物體表面的作用過于強強烈，因此在實際應用中很少使用，目前投入使用的只有低溫等離子體，因為在本文中將低溫等離子體簡稱為等離子體，希望不會引起讀者誤解。

（2）活潑氣體和不活潑氣體等離子體，根據(jù)產(chǎn)生等離子體時應用的氣體的化學性質(zhì)不同，可分為不活潑氣體等離子體和活潑氣體等離子體兩類，不活潑氣體如氬氣（Ar）、氮氣（N2）、氟化氮（NF3）、四氟化碳（CF4）等，活潑氣體如氧氣（O2）、氫氣（H2）等，不同類型的氣體在清洗過程中的反應機理是不同的，活潑氣體的等離子體具有更強的化學反應活性，這將在后面結合具體應用實例介紹。

2.4 等離子體與物體表面的作用

在等離子體中除了氣體分子、離子和電子外，還存在受到能量激勵狀態(tài)的電中性的原子或原子團（又成自由基），以及等離子體發(fā)射出的光線，其中波的長短、能量的高低在等離子體與物質(zhì)表面相互作用時有著重要作用。

2.4.1 原子團等自由基與物體表面的反應

由于這些自由基呈電重型，存在壽命較長，而且在離子體中的數(shù)量多于離子，因此自由基在等離子體中發(fā)揮著重要作用，自由基的作用主要表現(xiàn)在化學反應過程中能量傳遞的“活化”作用，處于激發(fā)狀態(tài)的自由基具有較高的能量，因此易于與物體表面分子結合時會形成新的自由基，新形成的自由基同樣處于不穩(wěn)定的高能量狀態(tài)，很可能發(fā)生分解反應，在變成較小分子同時生成新的自由基，這種反應過程還可能繼續(xù)進行下去，最后分解成水、二氧化碳之類的簡單分子。在另一些情況下，自由基與物體表面分子結合的同時，會釋放出大量的結合能，這種能量又成為引發(fā)新的表面反應推動力，從而引發(fā)物體表面上的物質(zhì)發(fā)生化學反應而被去除。

2.4.2 電子與物體表面的作用

一方面電子對物體表面的撞擊作用，可促使吸附在物體表面的氣體分子發(fā)生分解和解吸，另一方面大量的電子撞擊有利引起化學反應。由于電子質(zhì)量極小，因此比離子的移動速度要快的多，當進行等離子體處理時，電子要比離子更早達到物體表面，并使表面帶有負電荷，這有利于引發(fā)進一步反應。

2.4.3 離子與物體表面的作用

　　通常指的是帶正電荷的陽離子的作用，陽離子有加速沖向帶負電荷表面的傾向，此時使物體表面獲得相當大的動能，足以撞擊去除表面上附著的顆粒性物質(zhì)，我們在這種現(xiàn)象稱為濺射現(xiàn)象，而通過離子的沖擊作用可促進物體表面化學反應發(fā)生的幾率。

2.4.4 紫外性與物體表面的反應

　　紫外性具有很強的光能，可使附著在物體表面物質(zhì)的分子鍵發(fā)生斷裂而分解，而且紫外線具有很強的穿透能力，可透過物體的表面深入達數(shù)微米而產(chǎn)生作用。

等離子清洗是利用等離子體內(nèi)的各種具有高能量的物質(zhì)和活化作用，將附著在物體表面的污垢剝離去除。