Transport F- jona kroz gasove u tehnološkim primenama

Abstract

Negativni halogeni joni su zastupljeni u različitim neravnotežnim plazmama koje su zastupljene u biomedicinskim uređajima, nanotehnologijama, električnim pražnjenjima i hemiji atmosfere. Prikazani su podaci za modelovanje niskotemperaturnih plazmi koje sadrže F- jone primenom globalnih i drugih plazma modela. Ovaj jon je izabran zbog svoje izuzetno velike elektronegativnosti, veoma je jak nukleofilni reagent i formira veoma jake veze sa Luisovim kiselinama u gasnoj fazi. Sa druge strane, neizbežan je u proizvodnji c-BN filmova. Efikasni preseci za rasejanje F- jona na atomima Ar i molekulima F2, CF4 i BF3 dobijeni su primenom Nanbuove teorije u kojoj je moguće razdvojiti elastične od reaktivnih sudarnih procesa. Kako bi se uočili efekti nekonzervativnih sudarnih procesa na brzine drifta, proračuni su rađeni do visokih vrednosti E/N (1000Td).

In this work we present swarm data obtained for F- ions in atomic and molecular gases necessary to form the global models for the complex collisional plasmas. We also present the new results for the simple scattering cross section set and proposed transport coefficients for F- ions in BF3 that can be used in such models. Nanbu’s theory based on thermodynamic threshold energies and separating elastic and reactive collisions is used to calculate cross sections for binary collisions of ions with atoms and molecules. For the cases in which the measured transport coefficients were available Momentum Transfer theory (MTT) was applied in order to unfold the cross sections from the measured transport data. Direct Monte Carlo method is applied to obtain swarm parameters at the temperature of T=300 K.