MPCVD装置圆柱谐振腔的仿真设计.pdf

第40 卷 第5 期 电 子 科 技 大 学 学 报 Vol.40 No.5 20 11年9月 Journal of University of Electronic Science and Technology of China Sep. 20 11 MPCVD装置圆柱谐振腔的仿真设计 1,2 2 2 1 廖小丽 ，刘 华 ，张 凯 ，王正荣 (1. 四川大学华西基础医学与法医学院 成都 610041 ；2. 电子科技大学生命科学与技术学院 成都 610054) 【摘要】根据电磁场理论设计了用于微波等离子体化学气相沉积系统的TE11模圆柱谐振腔，推导了该谐振腔的电场分布， 计算了圆柱腔的几何尺寸。利用电磁场仿真软件CST对圆柱腔内的电场分布进行仿真，比较分析了不同天线耦合深度以及不 同石英窗厚度对电场分布的影响。仿真优化结果表明天线耦合深度为5 mm、石英窗厚度为5 mm时腔内微波耦合良好，能够满 足工业要求。实践加工证明仿真结果与真实系统实际工作状态吻合 ，为圆柱谐振腔微波等离子装置的研制提供了理论指导， 提高了研制效率，节约了研制成本。 关 键 词 化学气相沉积; 微波等离子体; 谐振腔; 仿真 中图分类号 TN62 文献标识码 A doi:10.3969/j.issn.1001-0548.2011.05.016 Simulation and Design of Cylindrical Resonant Cavity for MPCVD 1,2 2 2 1 LIAO Xiao- li , LIU Hua , ZHANG Kai , and WANG Zheng-rong (1. School of Preclinical and Forensic Medicine, Sichuan University Chengdu 610041; 2. School of Life Science and Technology, University of Electrnic Science and Technology of China Chengdu 610054) Abstract A cylindrical resonant cavity w orking on TE11 mode for microwave plasma chemical vapor deposition (MPCVD) systems is designed on the basis of electromagnetic theory. The expression of the electric field distribution in the cylindrical cavity is derived and the geometrical size of the cylindrical cavity is calculated. The electric field distribution in the cylindrical cavity is simulated by using the electromagnetic software CST. The difference of electric field distribution from different coupling depth of antenna and thickness of quartz window is compared. Through th