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低温等离子处理机电离响应气体可被分解成高活性的成分官能团：
低温等离子处理机环境有利于产生许多化学反应。气体种类、流速、压强、输入功率等工艺参数决定某一反应能否产生首要输入工艺参数。边境与底端之间也会有多种反应。烧蚀率和堆积率是通过相关表面处理得到的。用有机蒸汽作工作气体时，会出现等离子体的聚合和聚集。刻蚀堆积过程中，材料表面与等离子体中原有的或新生成的成分发生反应，即表面前提，如污染物、阻聚剂、阻档层、气体吸附等，会对过程动力学和堆积薄膜特性产生影响。
低温等离子处理机中的分子被分解成高活性的成分，这些高活性的成分随后与有机物发生反应。氢气既能与双键相连，又能从其它分子中分离出来。氧类等离子体中，电离和解离能的成分很多。其他的，也可以构成像O2(1△g)这样的亚稳态成分。对于氧原子来说，重要的反应就是加入一个双键，CH键变成羟基或羧基。氮气可以和饱和或不饱和分子发生反应。
低温等离子处理机化学的一个有趣的发展是，把原本简单的分子分解成混乱的分子结构。典型的反应包括：异构化，消除原子或小基团，二聚/聚合，以及破坏原始数据等等，例如，甲烷、水、氮和氧等气体通过辉光放电的混合，终获得了来自生命的物质——氨基酸。低温等离子处理机中存在顺反异构化，成环，开环反应。除单分子反应外，还能产生双分子反应。
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