방전 과정 및 Ⅰ-Ⅴ특성 Dark Discharge: 최소 전류에서 시작하여 눈에 띄지 않는 방전 상태를 보여줌. Corona Discharge: 코로나 방전이 시작되는 지점으로 전압 증가에 따라 전류도 증가함. Glow Discharge: 특정 분리 전압에 이르면 발광 방전으로 전환되며, 발광이 시작됨. 'Normal Glow'와 'Abnormal Glow'로 구분됨. Arc Discharge: 높은 전류와 낮은 전압이 특징인 영역으로 강력한 발광과 전류가 특징임. 여기서는 열전자 방출, 비열적 아크, 열적 아크가 발생함. Background Ionization to Saturation Regime: 초기 이온화부터 포화 상태에 이르는 과정을 보여줌. 전류는 전압 증가에 따라 증가하지만 포화 지점에 이..

이차전자 방출! 이온은 Sheath potential로 부터 에너지를 얻어 가속되어 전극 표면과 충돌하고 전극 표면 물질의 work function보다 큰 에너지를 얻게되면 표면으로 부터 이차전자가 방출된다.

표면에 도달한 이온과 전자는 재결합하여 중성으로 변한다 이온보다 열 속도가 매우 큰 전자들은 표면에 먼저 도달하여 표면 근처 플라즈마는 양전하를 띠게 된다 이렇게 생긴 전위는 표면으로 부터 빠져 나가는 전자를 감속시키고 이온을 가속시키면서 전체 전류가 0 이 되게 한다 그 결과 표면은 플라즈마에 대해 음전위를 갖게 되는데, 다시 말해 플라즈마에 대한 음의 자기 바이어스(self-bias)가 된다. 그러므로 플라즈마는 접촉하고 있는 어떤 표면보다도 항상 높은 전위를 갖게 된다 플라즈마와 접촉하는 표면에 생기는 이러한 양전하 공간을 플라즈마 쉬스(Plasma sheath) 라고 한다. 쉬스(Sheath)는 음전하가 거의 없는 양전하 영역이며, 그 두께는 전자밀도가 무시할 수 있는 영역, 또는 Vs로 전위가 ..

하전입자가 중성원자와 너무 많이 충돌하게 되면 입자의 운동이 전자기 힘이 아닌 보통의 유체 역학적인 힘에 의해 결정이 되는데, 이러한 조건에서는 플라즈마가 집단적인 행동을 할 수 없게 되어 플라즈마 처럼 행동하지 않는다 중성 입자들의 밀도: \( n_n \) 전자 밀도: \( n_e \) 이온의 밀도: \( n_i \) 준중성 상태에서 \( n_n \approx n_e = n_i = n \) (Plasma 밀도) \( \lambda_D \ll L \) \( N_D \ll 1 \) \( \omega_p \tau > 1 \) \( \tau \): 충돌과 충돌 사이의 평균시간 값

플라즈마가 전기적으로 준 준성이지만 디바이 길이 보다 작은 길이에서는 전기적인 중성이 약간 벗어날 수 있고 이로 인해 전기장 섭동이 생길 수 있다. 전자 질량이 가볍기 때문에 이러한 전기장 섭동에 전자는 이온 보다 빨리 반응한다. 섭동에 대한 이러한 전자의 반응은 진동으로 나타나는 데 이를 플라즈마 진동이라고 하며, 이때의 진동수를 ‘플라즈마 진동수’ 라고 한다. 푸아송 방정식: \( \nabla \cdot \mathbf{E} = -\frac{\rho}{\varepsilon_0} \) 전기장: \( \frac{dE_z}{dz} = -\frac{e n_e}{\varepsilon_0} \), 따라서 \( E_z = -\frac{e n_e z}{\varepsilon_0} \) 전자에 대한 힘의 방정식: \( ..