高周波放電 　

　電極にかける電圧を高周波（MHz以上）の高周波で放電すると、放電の開始電圧は低下する。　　
そして、放電管に電極がなくても持続放電が可能となる。　　
高周波プラズマは、薄膜作成のためのプラズマCVDやプラズマ化学の分野で重要である。　　
さらに周波数の高いマイクロ波プラズマでは、電離度が高くなり、プラズマ密度が高くなる。　　
このプラズマは、半導体集積回路作成のためのCVDやエッチングなどに用いられる。　　
直流でも放電するが、半導体／LCDのProcess装置では、ほとんど高周波を印加しているのはなぜか？　　　
高周波の方が放電開始電圧が低く、放電の維持も容易で、電極を絶縁物で被うことができる。　　　
高周波では、電極gapが大きければ、電子が電極間を自由に往復できる。　　　
そして、α作用が活発に行われ、低電圧で放電が開始し維持される。　　　
通常、装置の電極は、gasによる腐食を防ぐため、絶縁物で被う。　　　
この状態で直流放電を行うと、陰極の表面はionにより正に帯電し始め、放電はすぐに停止してしまう。　　　　　　　
容量結合型高周波放電について考える。　　
「d：電極間距離」、「L：電子の半周期における最大移動距離」の大小により放電の形態が特徴づけられる。　　　
比較的周波数が低く、「 Lがdに比べ、十分大きい」場合、電子は瞬時に陽極に達する。　　　
そのため、放電は「 α作用」と「 γ作用」で維持される直流と似た形態を示す。　　　

逆に、周波数が高くなって、「 Lがdより十分小さくなる」領域では、電子が陽極に達する前に極性が変わる。　　　そのため、電子は陽極に到達できず、電極間で振動を繰り返す。　　　
このような状態を電子が「トラップ」されると呼ぶ。　　　
トラップされた電子は、振動しながら[ α作用（衝突電離）]を繰り返すため、γ作用は必要なくなる。　　　α作用が活発に行われているために電子の生成量は多い。　　　
そして、放電開始電圧、放電維持電圧は、直流や低周波放電の場合に比べて低下する。　　　
これは、電極が絶縁物に覆われた状態（無電極状態）でも放電が維持できることを示す。　　
高周波でPlasmaを作るのに13.56MHzが使用されるのはなぜか？　　　
これはEN（欧州）規格で、工業、科学、医療用（ISM）に割り当てられた周波数である。　　
（ISM：Industrial Scientific and Medical）　　　
この周波数であれば、最大放射限度値に制限がない。　　　
その他の周波数では、妨害電圧の限度値が規定されている。（規定値以下では使用可能）　　　
これは、通信用の無線電波との混信を防ぐための処置である。（MHzは、radio波と同じ短波領域）　　　　　　ISM基本周波数として国際電気通信連合（ITU）が指定している周波数の例　　
（ITU：International Telecommunication Union）　　　　　
6.78MHz、13.56MHz、27.12MHz、40.68MHz... 　　　
それ以外での周波数での妨害電圧の限度値は、周波数5～30MHzの範囲で「60dB（μV）」。

　　高周波プラズマ中の電子の運動
　　　電極が電場から受ける力は、「電子電荷×電場」となる。
　　　また、Newtonの法則から、「電子の質量×加速度」としても表せる。
　　　　 ma = e・E0・sin（ωt）
　　　（e：電子の電荷（= -1.6×10-19ｑ））
　　　（ω：角振動数（= 2πf））
　　　　　　　ω = 2π×（13.56）× 10の6乗　=8.52×10の7乗　（rad)
　　　（m：電子の質量（= 9.1×10-31kg））
　　　（a：電子の加速度）
　　　ここでは、例として、高周波周波数fを「13.56（MHz）」、電場強度E0を「10000（V／m）」として計算する。
　　　　
　　　上の式を、時間で2度積分すると、次のような式になる。
　　　　 X = －（e・E0／mω2）sin（ωt）
　　　（X：電子の移動距離）

　　　各変数に数値を代入すると、X ≒ 0.24 sin（ωt）となる。

　　　つまり、電子は、1周期で、0.24m進み、0.24m戻る。（合計0.48m移動する）
　　　電極間gapが「0.24m」より狭ければ、電極に電子が吸収される量が多い。
　　　　　　　　