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플라즈마 공부4

Plasma 기초 8.mfp란 무엇인가 오늘 우리가 알아볼 플라즈마에서 중요한 개념 중 하나인 '평균 자유 행로(Mean Free Path, MFP)'는 챔버네의 입자들이 충돌 없이 이동할 수 있는 평균 거리를 의미합니다. 여기서 평균이란 말이 중요한것은 플라즈마는 국부적이지 않고 챔버 전체에서 벌어지는 일이기에 플라즈마 전체의 평균 거리를 보는게 중요하기 때문. 플라즈마는 이온화된 가스로, 전자와 이온이 높은 에너지를 가지고 서로 충돌하면서 다양한 물리적 현상을 일으킵니다. 평균 자유 행로는 이러한 충돌이 얼마나 자주 발생하는지를 나타내며, 플라즈마의 밀도와 온도에 크게 좌우됩니다.평균 자유 행로의 정의와 계산평균 자유 행로는 다음과 같은 식으로 계산됩니다:λ=a/P(a는 기체의 비례상수 P는 압력)​ 이 식은 입자들이 서로 충돌할 확률을 .. 2024. 8. 1.
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 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.
Plasma 기초 1. 플라즈마 발생 원리와 특징 그동안 여러가지 진공과 펌프 그리고 반도체 기초와 공정에 관련된 글을 배워왔다. 물론 결국은 반도체 공정에 대한 이해를 위해 배우는것들이지만 그중에서도 제일 중요한건 이 플라즈마 아닐까..?(물론 그건 개바개) 어쨌거나 우리는 반도체 공정 대부분을 이해하기 위해서 플라즈마를 배워야한다. 그렇다면 플라즈마란 무엇이고 어떤 특성을 지닐까? 우리가 흔히 아는 플라즈마를 떠올리면 위의 사진과 같다. 어딘가 서양의 마녀가 손을 둥글둥글 돌리면 다른 사람을 훔쳐볼 수 있을것같은 느낌의 원형 구, 이것도 플라즈마 원리로 이루어진것이다. 플라즈마는 물질의 제 4상태로 정의되어있다. 고체, 액체, 기체, 그리고 플라즈마이며 기체에서 한단계 더 나아간 형태로 보면된다. 어떤 형태냐면 기체상태는 분자와 원자로 이루어진 수많.. 2022. 1. 21.
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