该文的工作围绕电子回旋共振(electron cyclotron resonance,ECR)微波等离子体展开,主要涉及ECR微波等离子体特性研究、ECR微波等离子体设备的研制、ECR微波等离子体放电光谱诊断和应用ECR微波等离子体进行材料制备的工作.在各种等离子体处理中,等离子体特性是影响等离子体处理工艺的首要因素.研究小组建立了离子在ECR等离子体准中性区的鞘层内输运的Monte Carlo模型.在氩气ECR微波放电条件下,模拟了氩离子在中性区的鞘层的输运,着重考察了离子能量分布、离子运动的速度分布和角分布,并讨论了气体压强和衬底电位影响.研究小组的结果能很好地解释许多文献报道的实验现象,例如,中性区内随气压演变的离子速度分布、鞘层内依赖于衬底电位的离子角分布等.这部分理论工作将对应用ECR微波等离子体进行材料自理过程中参数的选择和结果的分析有一定的借鉴意义.在ECR微波等离子体技术发展的三十余年历史中,实验装置不断改进以适应不同的用途.根据实验工作的需要,研究小组研制出自具特色的多功能ECR微波等离子体实验装置.整套实验装置包括微波系统、ECR微波放电腔以及反应工作室.通过在石英耦合窗和ECR微波放电腔之间引入一段真空波导并利用磁轭改变磁场位形,整套装置得以优化;多功能反应工作室的配置以利于实验研究等离子体特性,等离了体和材料表面相互作用以及ECR等离子体和激光等离子体在材料处理中的应用.实验上,研究小组测量诊断了ECR微波放电光谱并研究ECR微波等离子体在材料制备中的一些应用.测量得到的氩气、氧气和氮气的ECR等离子体光谱表明放电产物中存在大量活性强的反应物质;通过观察谱线强度随放电参数的变化,研究小组定性地分析了放电参数对各种放电成分的影响.选择合适的参数,研究小组用氮气ECR等离子体和氧气ECR等离子体,成功地对硅材料表面进行氮化和氧化处理.此外,研究小组还提出了一种ECR等离子体辅助脉冲激光沉积方法,这一方法尚未见他人报道.在氮气ECR放电气氛中,以ECR等离子体辅助脉冲激光沉积方法制备了氮化硅薄膜.实验结果表明ECR等离子体辅助的反应脉冲激光沉积是一种很有前途的制备化合物薄膜材料的新方法.