氮及氮的混合气体射频空心阴极放电被广泛应用于工业生产中,尤其是在半导体工业。例如氮气放电可被用于各种金属和合金的表面加工,N₂-Ar放电多被用于磁控溅射来培植氮化物薄膜。等离子体氮化是提高不锈钢硬度,耐腐蚀,耐磨性和表面质量的一个经济的方法。氮化物这些优良的特性是N₂射频空心阴极放电被人们模拟研究和用于工业生产的重要因素。空心阴极尺寸越来越小,使得放电气压可以达到高气压,甚至大气压。但是关于微空心阴极的理论,特别是高频和甚高频微空心阴极放电,目前人们对其认识还不清楚。本文分别对射频微空心阴极放电和传统射频空心阴极放电进行了比较,通过改变空心阴极管的孔径尺寸和射频电压幅值,对微空心阴极效应的产生原因进行了研究。结果表明:微空心阴极放电等离子体密度及离子流密度比传统空心大约1个量级,说明了微空心放电具有放电电流大,等离子体密度高的优点。气压为5Torr时,射频电压幅值300V、阴极孔径160-800μm或射频电压幅值200-500V、阴极孔径400μm,平均鞘层厚度覆盖了整个空心阴极管的孔径,空心阴极效应的形成原因为鞘层区叠加。另外,在工业等离子体过程中,放电参数对等离子体加工结果有着直接的影响。人们已经知道气体流速是控制等离子体加工中的一个重要的因素,它在刻蚀和沉积等等离子体的应用中产生重大的影响。合适的气体流速不仅可以增大刻蚀速率和各向异性的刻蚀,还可以增大沉积速率。本文开发了包含气体流速的二维N₂射频空心阴极放电的模型,对其放电过程进行了模拟分析。模拟结果表明:在加入气体流速之后,电子和离子的能量有所增高,离子平均能量随流速增大而增加;在接地电极附近,两种氮离子能量也随流速增大,有所增加。随气体流速增大,离子流密度的最大值朝接地电极移动,射向接地电极（基片）的离子（N₂⁺,N⁺）轴向流密度增加。尤其是接地电极附近的流密度的增大,对等离子体喷流技术的应用具有重要的意义。空心阴极管内的径向电场主要形成于射频周期π到2π时间内,电极间距间的径向电场主要形成于射频周期0到π时间内。射频空心阴极放电等离子体区离子平均能量,不为零。