플라즈마 프로세스 방전 단원자 : 비활성기체(예: Ar, Ne, Hg) 가스 분자 : 2원자(H2, O2), 5원자(예: CH4, SiH4, CF4) 내부 에너지 : U 체적 V, 압력 p의 기체 : 열역학적 상태, H=U+pV XY → X + Y : 가열하여 전도에서 전기 경향이지만 다 고정 해리된다.(열해리) H2 → H + H : 2.25 X 2 = 4.5 eV SiH4 → SiH2 + H2 : 2.57 - 0.35 = 2.22 eV(열균열) SiH3 + H → SiH4 : (2.02 + 2.25) - 0.35 = 3.92 eV(열균열) 여기 반응 : e + XY → XY* + e 진동 및 회전 및 포텐셜 에너지를 갖는다. 전자 여기에너지 : 10 eV 전동 및 회전 주위에서 여기 : 0.5 eV ..

비탄성 충돌로 원자의 내부 에너지에 변화가 생긴다. 원자의 첫 번째 최외각 궤도를 도는 전자에 외부에서 다른 전자를 충돌시키는 등 에너지를 부여하면, 전자는 보다 바깥쪽의 궤도로 이동하게 된다. 즉 전자는 원래의 상태보다 큰 에너지를 갖게 되고, 다른 운동을 하게 되는 상태를 전자가 에너지를 얻어 들뜬상태(excited state)에 있다고 하며, 이와 같이 전자나 원자에 에너지를 주는 것을 여(pumping)라 한다. 여기 이전의 에너지가 가장 낮은 전자 상태를 바닥상태(ground state)라 한다. 이온화(전리) 충돌 : 쿨롱힘 안에 갇힌 전자들은 빠져나가서 전자가 충돌을 끊어내는 메커니즘 다른 입자 전자는 엑시토닉 이온 Ne 원자를 예로 하면, Pauli의 배타 원리에 의해 방대한 덩어리 전자가..

n플라즈마 내부에서는 전자(e), 이온(i) 및 중성입자(n)의 3종류 입자들이 서로 충돌하면서 진행 n쿨롱 충돌(하전입자 간의 충돌→쿨롱 힘이 작용) : ① e-i, ② e-e, ③ i-I n역학적 충돌(적어도 하나의 중성입자가 충돌 대상→접촉 순간에만 힘이 작용) : ④ e-n, ⑤ i-n, ⑥ n-n n 단단한 구에 충돌돌하는 단면적적: 거의 입자 크기에 의해 결정 n 이온과 중성입자 (③ i-i, ⑤ i-n, ⑥ n-n) : n 전자와 입자 (① e-i, ④ e-n) : 평균 자유 행로(Mean Free Path) : 충돌에서 다음 충돌까지 이동하는 거리 \( \lambda_{12} = \frac{1}{n_2 \sigma} \) : 입자 2가 산포하고 있다고 가정, 입자 1이 2에 충돌 \( \l..

전자 사이클로트론 공명 자기장 안에 사이클로트론 운동을 하고 있는 전자에 외부에서 주파수가 \( \omega \)의 고주파 전압을 인가하면 전자는 \( \omega = \omega_c \)일 때 전자가 공명되어 회전 속도로 에너지를 받아 가속되는 현상 → Electron Cyclotron Resonance ; ECR (예를 들어, 방향으로 전자 \( E \sin \omega t \)가 인가되었을 때, 자장 안에서 전자의 방정식을) \( \frac{dv_x}{dt} = -e v_y B - e E \sin \omega t \) \( \frac{dv_y}{dt} = e v_x B \) → \( \frac{d^2 v_x}{dt^2} + \omega_c^2 v_x = - \frac{e E \omega_c}{m} ..

자기장이 인가되었을 때 진행하는 입자의 속도 벡터는 자기장에 의해 작용하는 힘에 의해 자기력을 받음. 자장 안에서 하전 입자의 운동 방정식: \( m \frac{d\vec{v}}{dt} = q\vec{v} \times \vec{B} = I \times \vec{B} \) ; 로런츠의 원 운동식 입자가 속도 \( V \)를 지니고 있을 때 그에 대한 전자의 로런츠 힘(자기장력)이 작용하기 때문에 원운동을 함. 사이클로트론 운동, 라모어 운동 운동량 \( \frac{mv^2}{\rho} \) = 전기력 \( -eV_1\vec{B} \), \( v_1 \): 입자의 속도 회전 주파수(사이클로트론 주파수): \( f_c = \frac{\omega_c}{2\pi} = \frac{eB}{2\pi m} \) 회전 반..