간단하게 플라즈마는 전자와 이온의 집합체라고 할 수 있다. 플라즈마가 유지되는것은 일반적으로 여기와 이완 그리고 이온화와 재결합을 계속해서 반복하면서 유지된다. 이를 유지시키기 위해서는 외부의 에너지가 반드시 필요한데 실질적으로 그 힘은 전기장이다. 전기장은 플라즈마에서 전자와 이온에만 직접적으로 영향을 준다.
플라즈마에서 이온은 전자보다 무겁다. 또한 플라즈마내에서는 많은 충돌이 일어나지만 이온이 위치를 이탈할 경우는 거의 없다. 이는 중성자와 이온이 충돌로 인해 에너지를 거의 잃지 않게되고 이러한 결과로 전자는 오히려 높은 운동 에너지를 얻게된다. 일반적으로는 2~8eV를 가진다. 이렇게 보면 당연히 운동 에너지를 많이 얻고 가벼운 전자가 이온보다 더 빠른 속도를 가진다는것을 알 수 있다.
대략적으로 이온이 전자보다 1800배 가량 무겁다. 가뜩이나 무거운 이온은 에너지를 받아 이동한다해도 찔끔인데 전자는 이미 엄청난속도로 이동중이다. 이러한 차이는 Chamber의 Wall이나 플라즈마 공간내에 물질을 놓으면 더 명확히 보인다. 그것도 Floating potential 을 만들어내면서.
위 그림에서 보다시피 플라즈마내에 물질이 들어가게 되면 빠른속도로 이동하는 전자들이 우선적으로 물체에 다가가게 된다. 그렇게되면 전자들이 쌓이고 물체는 상대적으로 플라즈마에 비해 낮은 전위를 갖는다. 여기서 중요한것은 계속해서 더 낮은 전위로 가지는 않는다는것이다. 전자가 쌓이다보면 가까이오는 전자에 대한 반발력(-)이 생기고 그에 반하여 양이온은 더 많은 숫자를 끌고 올 수 있는데 처음에 비해 전자가 덜 들어오고 상대적으로 양이온의 양이 늘어나며 이것은 또 어떤 균형을 맞추게된다. 그럼에도 불구하고 전자의 속도와 양이 상대적으로 훨씬 많기에 결국은 물체는 낮은전위로 유지되게 된다.
이것을 플로팅 전위라고한다. 소위 말하는 쉬스(sheath)가 이 플로팅 전위가 생기는 구간에 발생한다.
plasma 기초 6. sheath란 무엇인가
플라즈마 쉬스(sheath) 우리는 유리구에 담긴 플라즈마를 보고 전문직 사람들은 일반적으로 챔버내에 발생한 플라즈마를 뷰포트를 통해서 보게 된다. 이렇듯 용접이나 특별한 경우가 아니고서는
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