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氧等离子体

等离子体就是原子电离后形成的正负电荷相等，但处于分离的状态。它既不是固体，也不是液体，更不是气体，是物质的第四种状态。宇宙中大部分物质是等离子体，例如太阳就是一个高温等离子体的球。在日常生活中，火焰就是最常见的等离子体，闪电和日光灯管也是等离子体。

在氧等离子处理中，最重要的作用组分无疑是氧气。氧气广泛存在于空气中，在等离子处理过程中很难完全排除其影响。同时，在某些需要氧等离子体处理的条件中，还会额外通入氧气，控制放电空间的活性粒子组分。

由于氧分子与氧原子的电负性都很强，在反应区域含有氧气时，除了对材料表面产生特定的处理效果外，还会对放电区域的放电特性产生影响。在氧等离子体中，氧气首先发生解离，基态的氧气分子由于电子碰撞受到激发，反应过程如下：
O₂（X³∑_u^-）+e→O₂（A³∑_u⁺）+e
O₂（A³∑_u⁺）+e→O（³P）+O（²P）+e
O₂（X³∑_u^-）+e→O₂（B³∑_u^-）+e
O₂（B³∑_u^-）+e→O（³P）+O（¹D）+e

在发生解离之后，再次与电子发生碰撞会产生氧负离子，同时也会结合产生臭氧：
O₂+e→O₂^-
O₂+e→O+O^-
O₂（A³∑_u⁺）+O₂→O+O₃
O₂⁺+O₂^-→O+O₃

氧等离子体处理能够氧化所处理材料的表面，与所处理材料表面部分结构发生反应生成挥发性物质，随气流带离反应区域，这种灰化反应对一些特定的材料。例如通过氧气清洁物体表面的有机物，产生氧化反应，氧等离子体和污染物产生二氧化碳、氧化碳和水。

氧等离子体成份对表面的刻蚀作用也常被认为是反应中造成材料表面形貌变化的原因之一。

一般使用高频电场产生的氧等离子体含有正、负离子电子和中性粒子，同时伴随着各种粒子的形成与中和，产生发光跃迁并向外辐射光子，表一列出了高频激发的氧等离了体各组分电离成分密度。

高频氧等离子体电离各组份密度

活性基团	粒子种类	密度
离子	O⁺	7*10¹¹
	O₂⁺	5*10¹³
	O^-	5*10¹³
	O₂^-	5*10¹²
电子	e	10¹¹
中性粒子	O（³P）	~10¹⁵
中性粒子	O₂（1△g）	~10¹⁵