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반도체62

plasma 기초 7. 양극성 확산 (ambipolar diffusion)란 무엇인가 어릴적에 친구들과 장난처럼 볼펜 양쪽을 양손으로 빠르게 쥐었다가 폈다하면 왠지 모르게 볼펜이 짧아져보이는 재미난 놀이가? 있었습니다. 물론 오늘 설명할 양극성 확산과는 전혀 상관이 없는 내용이지만 움직임이 뭔가 비슷한 느낌이여서.. 아무튼 오늘은 양극성 확산에 관련한 내용입니다. 앞에서 계속해서 설명드린것처럼 플라즈마는 준중성상태이지만 전자가 이온보다 매우 빠르기 때문에 여러가지 신기한 현상들이 일어납니다. 그중에서도 플라즈마의 준중성 상태를 유지시켜주는 아주 핵심적인 기능을 하는게 바로 양극성 확산입니다. 앞서 설명한것처럼 전자는 이온보다 매우!!!! 비교도 안될만큼 빠릅니다. 하나의 생각을 해보면 양극이 있고 그중에서 왼쪽에 양극이 켜진다면 순간적으로 전자는 기판쪽으로 몰리게 됩니다. 즉 중성이 깨질.. 2022. 9. 19.
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 대부분의 플라즈마 장치들은 보통은 챔버, 즉 벽안에 갇혀 존재하게 된다. 플라즈마는 앞선 포스팅의 정의처럼 준중성 상태를 이루는 제4의 물질이다. 준중성을 이루지만 그 안을 자세히 보면 전자와 이온으로 입자가 나누어져 각각은 전기적 중성이 아닌 상태이다. 이때 이 전하를 띤 이온과 전자가 챔버 벽을 만나게 되면 무슨 일이 발생할까? 그래서 나온 게 바로 오늘 공부할 Plasma sheath이다. 사실상 sheath는 플라즈마라고 불릴 수 없는데 이는 전쉬스(pre-sheath)부터 시작해 쉬스까지는 준 중성이 아닌 이.. 2022. 7. 13.
plasma 기초 5. 전자와 이온의 속도로 인한 플로팅 전위(floating potential) 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.. 2022. 6. 21.
plasma 기초 4. 파센의 법칙(Paschen's Law)과 그 유도 파센의 법칙(Paschen's Law) 그 법칙의 의미나 정확한 뜻은 몰라도 플라즈마를 한 번이라도 켜 본 사람이라면 이 법칙에서 벗어날 수 없다. 모든 장비는 각각의 크기나 사용하는 압력에 큰 차이가 있고 플라즈마를 만드는 전극 간의 거리도 천차만별이어서 같은 전압과 임피던스를 넣는다 하더라도 플라즈마가 켜지리란 보장이 없다. 파센의 법칙은 이러한 혼란을 줄여주기위한 법칙으로 압력과 전압 그리고 전극 간의 거리에 대한 그래프를 기체별로 나타내어 대략적인 방전 개시 전압을 우리가 예측할 수 있게 도와준다. 즉 파센의 법칙은 플라즈마를 켜고 그 플라즈마를 유지하는데 도움이 되는 것이다. 플라즈마를 켜기 위해서는(장비가 세팅되어 있다는 가정) 우선 챔버 내부에 이온화시킬 가스가 들어가 있어야 한다. 그리고 .. 2022. 3. 22.
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