8. Plasma sheath에 대하여
Semiconductor/Plasma2023. 12. 9. 11:538. Plasma sheath에 대하여

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 ..

5. Debye 길이(λD)에 대하여
Semiconductor/Plasma2023. 12. 6. 11:525. Debye 길이(λD)에 대하여

플라즈마 내에 전기장이 생기면(정전하가 삽입된다면) 국부적인 전기장을 차폐하기 위하여 가볍고 운동성이 좋은 전자가 먼저 모아져 전기적으로 준중성 상태를 유지한다. 이때 모이는 전자의 두께가 거의 \( \lambda_D \)로 되어 전위의 변화는 거의 이 범위에서 일어나므로 그 속에서는 전장이 강하고 그 외부에는 전장이 약하다. 그러므로 디바이(Debye) 길이는 플라즈마의 전기적 중성의 성질이 깨지는 영역의 길이를 의미한다. 양전하 q가 전기적으로 중성인 플라즈마에 삽인된 경우 전하는 자유 공간에서 다음과 같은 전하를 만든다. \( \Phi_0 = -\frac{q}{4 \pi \varepsilon_0 r} \) (r: 전하로부터의 거리) 푸아송 방정식: \( \nabla^2 V = -\frac{\rho}..

3. Plasma의 특성 및 종류
Semiconductor/Plasma2023. 12. 3. 16:573. Plasma의 특성 및 종류

속박되지 않은 전자와 이온이 존재하는 상태에서 전기장을 가하면 전류가 흐릅니다. 이는 전자와 이온이 자유롭게 움직일 수 있기 때문입니다. 플라즈마의 전기 전도도는 고체와 달리, 온도가 증가함에 따라 더 높아집니다. 예를 들어, 온도가 1,000만 도 이상일 때는 구리와 같은 수준의 전기전도도를 가질 수 있습니다. 자기장 중에 전류를 흘리면, 플라즈마는 자기장 방향과 직각으로 원운동을 하게 되고, 이를 통해 플라즈마를 한쪽으로 고정시킬 수 있습니다(트랩). 플라즈마를 원하는 곳에 집중시키면 플라즈마의 밀도가 높아지고, 이에 따라 전기 저항이 낮아집니다. 그 결과, 전압을 높이지 않고도 높은 밀도의 플라즈마를 생성할 수 있습니다. 이 상태에서는 분자나 원자를 여기시키거나 전리시킬 수 있습니다. 플라즈마의 사..

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