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大气压微细冷等离子体射流是大气压下产生的直径为毫米至亚毫米量级的非平衡态等离子体射流。在总结大气压冷等离子体射流及其在半导体刻蚀中应用的研究现状基础上,从分析大气压气体放电的原理和特性入手,设计了四种不同结构的微细冷等离子体射流源,分析了其射流特性,并对大气压微细冷等离子体射流无掩膜刻蚀SiC进行了初步研究。在分析大气压电晕放电和介质阻挡放电特性的基础上,对不同类型的驱动电源和工作气体(氮气、氟气和氦气)产生的冷等离子体射流进行了对比。结果表明,氮气交流裸电极放电以及氩气、氦气交流介质阻挡放电可以产生细长、稳定的冷等离子体射流。利用针-筒式和毛细管针-孔式两种裸电极放电结构,对比了各放电参数对射流尺寸及温度的影响。结果显示,针-筒式裸电极在极间距1.5mm、喷嘴出口直径3mm、氮气流量13L/min、放电电压1.65～2.45kV时,可得到长度10mm、末端温度15～19℃的冷等离子体射流;毛细管针-孔式裸电极放电在极间距1mm、氮气流量3.3L/min,放电电压1.47～1.82kV时,可产生长度达20mm、末端温度28～67℃的冷等离子体射流。对比了各放电参数下毛细管针-环式、针-环式两种介质阻挡放电结构所产生的冷等离子体射流特性。结果显示,毛细管针-环式介质阻挡放电在极间距0.9mm、环电极与管口距离3mm、氩气及氦气流量分别为0.4L/min和1.2L/mmin时,可在放电电压分别为1.0～3.2kV和0.7～3.1kV时稳定地产生末端温度为19～43℃和20～47℃的冷等离子体射流,射流长度可达15mm和18mm；针-环式介质阻挡放电在极间距0.9mm、氩气及氦气流量分别为0.2L/min和0.6L/min时,可在放电电压分别为1.1～3.2kV、0.9～3.15kV时稳定地产生末端温度分别为19～53℃和20～27℃的冷等离子体射流,射流长度可达17mm和18mm。采用针-筒式裸电极氮等离子体射流和毛细管针-环式介质阻挡放电氩、氦冷等离子体射流,将SF6和O2混合气作为刻蚀气体,对SiC材料进行无掩膜刻蚀研究。结果表明,针-简式裸电极氮等离子体射流无法形成有效刻蚀；毛细管针-环式介质阻挡放电冷等离了体射流刻蚀出直径小于0.8mm的微坑,刻蚀速率约为200nm/min。