研究目的
利用光学发射光谱和朗缪尔探针技术，研究衬底偏压和氧气流量等外部参数对Cu/O2/Ar混合气体等离子体放电的影响，以获得更深入的理解。
研究成果
制备氧化铜薄膜的优化参数为：基板偏压介于-40至-60伏特之间，氧气流量介于8至12标准立方厘米每分钟（sccm）之间，因为这些条件能产生足够的氧发射和离子流，从而有效形成薄膜。
研究不足
该研究仅限于特定参数范围（例如，氧流量最高达16 sccm，偏压最高为-100 V），可能无法涵盖所有可能条件。使用单一靶材材料并固定其他参数可能会限制其普适性。潜在的优化方案包括探索更广的参数范围或不同的气体混合物。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用光学发射光谱（OES）和朗缪尔探针进行原位等离子体诊断，探究氧气流量和基片偏压对Cu/O?/Ar等离子体的影响。
2：样本选择与数据来源：
等离子体在射频磁控溅射系统中由纯铜靶材产生，参数系统变化。
3：实验设备与材料清单：
设备包括射频磁控溅射系统、OES系统（Ocean Optics HR4000系列）、朗缪尔探针（Hiden Analytical ESPion系统）、质量流量控制器、直流电源、真空泵及3英寸纯铜靶材；材料为氩气和氧气。
4：实验流程与操作步骤：
腔室抽至基础压强后通入气体，施加射频功率，在固定氩气流量（50 sccm）、工作压强（22.5 mTorr）和射频功率（400 W）条件下，测量不同氧气流量（0、4、8、16 sccm）和基片偏压（0、-40、-60、-100 V）时的参数，OES与朗缪尔探针数据采集点位于基片托上方2厘米处。
5：5 mTorr）和射频功率（400 W）条件下，测量不同氧气流量（16 sccm）和基片偏压（---100 V）时的参数，OES与朗缪尔探针数据采集点位于基片托上方2厘米处。 数据分析方法：
5. 数据分析方法：通过OES数据解析发射强度，利用ESPsoft软件分析朗缪尔探针I-V曲线以计算等离子体密度、电子温度及离子通量。
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获取完整内容-
Optical Emission Spectrometer
HR4000
Ocean Optics
To measure the intensity of light emission from atoms and radicals in the plasma.
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Langmuir Probe
ESPion
Hiden Analytical
To estimate plasma density, electron temperature, and ion flux by analyzing current-voltage characteristics.
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Mass Flow Controller
To control the flow rates of argon and oxygen gases into the sputtering chamber.
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RF Magnetron Sputtering System
To generate plasma for sputtering deposition of thin films.
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DC Power Supply
To apply substrate bias voltages.
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Vacuum Pump
To evacuate the sputtering chamber to base pressure.
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Copper Target
Sputtering target for generating copper plasma.
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