等离子体鞘层形成的原因

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插接式母线槽等离子体在开始时处在准电中性状态，如果在等离子体中悬浮一个不导电的绝缘基板，此时等离子体中的离子与电子都会朝着这个基板运动，单位时间内到达基板上的电子数要远大于离子个数。到达基板的电子一部分与离子复合，还有一部分剩余，从而在基板出现净负电荷积累，这样基板表面呈负电势。该负电势将排斥后续电子，同时吸引正离子。直到基板负电势达到某个值，使离子流与电子流相等时为止。由于基板呈负电势，则在基板与等离子体交界处形成一个由正离子构成的空间电荷层，即离子鞘层。

试衣等离子体鞘层在磁控溅射中的作用至关重要。考虑在一个平行的平板结构，内部有均匀分布的等离子体，由于电子的质量轻，离子的质量远高于电子，在考虑壁面吸收的边界条件下，电子运动到边界，因此壁面带负电，因此在靠近壁面处，电子的数量低于离子的数量，因此相对于边界来说，为正电势，该正电势会阻止电子到壁面的运动，同时会加速离子到壁面，从而造成壁面的溅射，从而完成对对材料的刻蚀以及表面处理。等离子体的刻蚀在等离子体的研究中具有很重要的作用，几乎所有的放电等离子体都在边界处存在鞘层。因此鞘层的研究具有重要的意义，对于鞘层的模拟有粒子模拟和流体模拟两种方法。

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