氮气射频放电等离子体广泛应用于氮化物合成及表面氮化技术，氮射频等离子体气相沉积是一项很有潜力的技术。为了提高应用效率和质量，从微观角度深入研究氮气放电等离子体过程机理非常重要。PIC/MC方法是考虑等离子体带电粒子运动最全面，最能够反映实际等离子体过程的方法。 本文采用PIC/MC混合自恰二维模型，研究低气压容性氮气射频放电机理及其等离子体特性，探讨电子碰撞电离率和离解率过程的二维时空分布及其随放电参量的变化。具体工作如下： 1.建立了氮分子气体容性射频放电等离子体过程的PIC/MC自恰的混合模型，其中带电粒子在电场中的运动及其产生的自恰场由PIC方法的静电模型描述，粒子间的碰撞过程由MCC方法描述。用计算机语言结合有限差分方法实现PIC/MC混合模型模拟氮气射频放电物理过程，分别编写了一维、两维PIC/MC模拟程序。 2.对两极式非对称结构射频放电等离子体过程进行了模拟。计算了放电达到相对稳定状态后一个周期不同时刻自洽电势和电场空间分布以及带电粒子(e，N+2，N+)在整个放电空间的密度分布。同时模拟了射频鞘层厚度随时间的分布规律并且通过调节模拟放电参数，得到了射频鞘层厚度与放电电压之间的关系，模拟结果表明：(1)驱动电极附近存在一明显的鞘层区，在该区内，电子密度迅速减小并趋于零，而离子密度较大(尤其是在电极上)。在鞘层区以外，是电子和离子密度相等的均匀主等离子体区。(2)鞘层区内，有较强的电场，而在主等离子体区内，电场较弱，且是均匀分布的。(3)放电电压对鞘层参数具有明显的影响作用，随着射频电源的电压的加大，等离子体鞘层的宽度有所增加。 3.采用二维PIC-MCC方法对氮气对称结构射频放电进行了模拟，分别计算了其电场、粒子(e，N2+，N+)密度、碰撞电离率及氮分子的离解率两维时空分布。 其结果表明： (1)放电空间内空间电势的变化直接影响着带电粒子的分布，正是电势分布的震荡使得带电粒子的密度分布也出现了震荡，从而等离子体空间内形成了交变电场。系统中的等离子体在鞘层交变电场的作用下在系统中集体振荡，振荡周期与射频频率一致。 (2)通过分别计算γ电离过程和a电离过程，研究了其各自对电子碰撞电离产生的贡献，结果发现a电离过程对电子碰撞电离产生的贡献占总电离率的90％以上，证实了在低压容性射频放电中a电离是维持N2放电的主要过程。 (3)e一N2离解碰撞率在射频周期的时间平均的轴向分布表明，氮分子的最大离解率出现在射频极鞘层边界附近，且适当提高电压，有助于提高放电空间氮分子的离解率。总之，N2容性耦合射频辉光放电，是一个非常复杂的物理过程，放电空间的等离子体参量受多种放电条件的制约，并且相互作用，相互影响。研究这些放电参量的相互关系以及它们对活性氮离子产生率的影响，对氮化材料合成实验研究具有重要的意义。本工作为认识N2射频放电等离子体过程机理，探索提供“氮活化粒子富源”的实验研究提供参考依据.