• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.468-468
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• 2010

유도 결합 플라즈마에서 기체 유량에 따른 전자 에너지 분포 측정과 그에 따른 플라즈마 밀도와 전자 온도의 변화를 관찰하였다. 기체 압력 제어는 조임 밸브 (Throttle valve) 부근의 압력측정을 통한 조임 밸브 조절 방법을 이용하였으며, 이 방법은 공정 플라즈마에서 널리 쓰이는 압력 조절법이다. 낮은 기체 유량에서 측정된 전자 에너지 분포는 두 개의 온도 그룹을 갖는 bi-Maxwellian 분포를 보였다. 하지만, 기체 유량이 증가함에 따라서 전자 에너지 분포는 Maxwellian 분포로 전이를 하였으며, 플라즈마 밀도의 증가와 전자 온도의 감소를 보였다. 이러한 분포 함수의 변화는 기체 압력이 증가함에 따라 나타나는 전자 가열 모드 전이 현상과 일치하였으며, 이는 압력 조절부와 방전 공간 사이의 압력 구배에 의한 것으로 여겨진다. 이러한 결과는 방전 공간과 압력 조절부에서의 기체 압력 측정을 통하여 검증되었으며, 간단한 유체 모델을 통하여 설명될 수 있다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제39권2호
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• pp.14-26
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• 2002

Pauli 배타 원리를 적용한 축퇴 상태의 양자 우물 소자 모델링을 제안하였다. 양자 우물에서의 다중 에너지 부준위 각각에 대한 Boltzmann 방정식의 collision 항들을 Pauli 배타 원리를 적용하여 전개하고 이들을 Schrodinger 방정식과 Poisson 방정식과 결합하여 비선형적인 시스템의 모델을 설정하였다. 시스템의 해를 직접적으로 구하기 위하여 유한 차분법과 Newton-Raphson method를 적용하여 양자 우물의 다중 에너지 부준위 각각에 대한 캐리어 분포 함수를 구하였다. Si MOSFET의 inversion 영역에 본 모델을 적용하여 전자 밀도의 증가에 따라 양자 우물의 에너지 분포 함수가 Boltzmann 분포 함수의 형태로부터 Fermi-Dirac 분포 함수의 형태로 변화함을 제시하고, 소자 크기가 감소할수록 소자 모델링에 있어서의 Pauli 배타 원리의 중요성과 함께 본 모델의 정당함과 그 해석 방법의 효율성을 보여주었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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• pp.217-217
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• 1999

축전 결합 차폐막(Faraday shield)이 없는 평판형 유도 결합 플라즈마 장치에서 방전 모드 전이 중출력 결합 변화동안 전자 가열에 대한 연구가 행하여졌다. 전자 에너지 분포 함수(EEDF)의 전개가 RF 보상탐침을 사용, 교류 충첩 방법으로 측정된다. RF 출력에 따른 전자 밀도, 유효 전자 온도 및 특히, 플라즈마 전위의 동향이 제시된다. bi-Maxwellian EEDF를 가진 플라즈마에서 플라즈마 전위가 고 에너지 전자 그룹에 의해 결정됨을 보이고, 플라즈마 전위와 EEDF 상호 관계가 논의된다. 실험 결과로부터 RF출력에 따른 플라즈마 전위의 변화가 전자 가열에 있어 축전 출력 결합의 상대적인 기여의 변화를 반영함을 알 수 있다.

• E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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• 제6권1호
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• pp.63-68
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• 1993

CO$_{2}$기체의 운동량변환, 진동여기, 전자여기 및 전리충돌 단면적의 결정은 온도 293[.deg.K], 상대전계의 세기 E/N은 1.0[Td].leq.E/N.leq.200[Td]의 범위에서 볼츠만 방정식을 Backward-Prolongation 방법으로 해석하여 전자 이동속도의 계산값을 산출하고 이것을 M. T. Elford에 의해 실험적으로 측정된 이동속도의 값과 비교하였다. 본 연구에서 운동량변환충돌단면적은 Hake & Phelps의 값을 기초로 하였으며 온도 293[.deg.K], 상대전계의 세기 E/N은 3.0[Td].leq.E/N.leq.50[Td]인 범위 전자에너지분포함수 및 전자특성에너지는 상대전계의 세기 E/N이 1.0[Td].leq.E/N.leq.200[Td]인 범위에서 산출하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.95-101
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• 1999

$ SF_6$ 가스의 전자에너지 분포함수를 평균에너지 평형 영역에 대하여 E/N=500~800[Td]에서 해석하였다. 본 논문은 저자들에 의해 결정된 충돌 단면적을 사용하여 몬테칼로 시뮬레이션과 볼쯔만 방정식에 의해 E/N=150~800[Td]범위에서 계산된 $ SF_6$ 가스의 전자 수송 특성과 TOF법에서 구한 전자군 파라미터 값들을 나타냈다. 전자이동속도 전자 이온화 또는 부착계수, 종.횡 방향 확산계수 등의 전자군 파라미터 값들은 E/N 범위에서 실험 치와 이론 치가 일치하였다. 전자사태의 특성은 전자에너지의 비평형 영역에서 고려되었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.420-420
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• 2010

AC PDP에서 유전체 보호막으로 사용되는 MgO 박막은 높은 이차전자방출계수($\gamma$)로 인해 방전전압을 낮춰주는 중요한 역할을 하고 있다. 이러한 MgO 보호막의 이차전자방출계수를 증가시키기 위해 MgO 의 Energy Band Structure 규명이 중요한 연구 주제가 되고 있다. MgO의 이차전자방출계수($\gamma$)는 Auger 중화 이론에 의해 방출 메커니즘이 설명이 되고, 그 원리는 다음과 같다. 고유의 이온화 에너지를 가진 이온이 MgO 표면에 입사 되면, Tunneling Effect에 의해 전자와 이온 사이에 중화가 일어나고, 중화가 되고 남은 에너지가 MgO Valance Band 내의 전자에게 전달되면 이때 남은 에너지(${\Delta}E$)가 MgO의 일함수(Work function) 보다 크게 되면 이차전자로 방출된다. 본 실험 에서는 $\gamma$-FIB System을 이용하여 결정 방향이 (100), (110), (111)을 갖는 Single Crystal MgO에 이온화 에너지가 24.58eV인 He Ion source를 주사 하였을 때 Auger self-convolution을 통해 이차전자의 운동 에너지 분포를 구하고, 이를 통해 MgO 내의 Energy Band Structure를 실험적으로 측정하였다. 이를 통해 MgO Single Crystal의 일함수 및 Defect Level의 분포를 확인하였다.

• E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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• 제4권2호
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• pp.143-149
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• 1991

전계가 인가된 H$_{2}$와 CO기체중을 통과하는 전자의 탄성과 비탄성 충돌 단면적을 볼츠만방정식을 이용하여 추정하였는데 충돌 단면적은 운동량변환, 진동여기, 해리, 전자 여기 및 전리 충돌 단면적을 이동속도의 측정값 및 계산값을 비교하므로써 결정하였다. Gibson과 Phelps가 각각 계산한 H$_{2}$ 및 CO의 운동량변환 충돌단면적을 본 연구의 결과와 비교하였으며 이를 기초로하여 온도는 293.deg.K, 상대전계의 세기 E/N은 1*$10^{-17}$ [V$cm^{2}$].leq.E/N.leq.200*10 $^{17}$ [V$cm^{2}$]의 범위에서 전자에너지 분포함수를 산출하였으며 이렇게 산출된 에너지 분포함수 및 충돌단면적은 실험적으로 측정한 모든 수송계수의 값들을 만족하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1998년도 제16회 학술발표회 논문개요집
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• pp.141-141
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• 1998

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.586-586
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• 2013

저밀도 플라즈마는 반도체 공정, 나노 신소재 분야 및 우주 항공 분야 등 여러 분야에 이용되며, 플라즈마 진단 및 분석을 통해 효과적인 플라즈마 제어가 가능하다. 특히, 전자 에너지 분포 함수(Electron Energy Distribution Function, EEDF)는 전자 온도, 플라즈마 밀도 및 플라즈마 전위 등의 플라즈마 변수를 측정하거나 전자 가열 매커니즘 등을 이해하는데 있어서 매우 중요하므로 정밀한 측정이 필요하다. 그러나 RF fluctuation에 의해 낮은 전자 에너지 부분에서 EEDF가 왜곡되어 측정된 데이터 및 분석의 신뢰도가 떨어지게 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 RF fluctuation 보상을 위한 쵸크 필터가 사용되며, 쉬스 임피던스에 비해 쵸크필터의 임피던스가 클수록 보상 효과는 높아진다. 하지만 플라즈마의 밀도가 낮아지면 쉬스 확장에 의해 쉬스 임피던스가 증가하므로 쵸크 필터에 의한 보상만으로는 충분한 개선 효과를 얻기 힘들다. 따라서 본 연구에서는 효과적인 RF fluctuation 보상을 위해 임피던스가 높은 쵸크 필터를 설계하고 추가적으로 레퍼런스링에 전압을 걸어 쉬스의 임피던스를 줄이는 방법도 적용하였다. 유도결합방식으로 $10^{-8}cm^{-3}$ 대의 저밀도 아르곤플라즈마 방전시켰으며, 단일 랑뮤어 탐침법으로 EEDF를 측정한 결과 낮은 전자 에너지 부분의 왜곡이 개선됨을 확인하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.149-149
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• 2011

아르곤 기체의 방사세기 또는 그 세기 비는 플라즈마 공정 진단에서 일반적으로 사용된다. 본 실험에서는 100 mTorr 압력 조건하의 유도결합 플라즈마(13.56 MHz)에서 E-H 모드 전이 영역, rf 바이어스(12.5 MHz) 전력 인가 및 N2 혼합 시 단순화한 충돌-방사 모델에 기초한 광방사 세기비 방법을 적용하여 플라즈마 변수를 진단하였다. 개발 프로그램 기반의 분광기를 사용하여 아르곤 기체의 특정 파장(750.4, 751.5 그리고 811.5 nm)들을 관측하였고, 동일한 조건하에서 정전 탐침법으을 이용하여 전자 에너지 분포함수의 변화도 측정 하였다. 맥스웰 전자 에너지 분포를 가정하는 일반적인 경우와 비교하여 볼 때 실제적인 전자 에너지 분포함수의 측정은 전자의 가열 메커니즘에 대한 상세한 정보를 제공함과 동시에 플라즈마 재흡수에 대한 보정을 가능하게 해준다. 광방사 세기비법에 의해 측정된 결과에 의하면, 750.4 nm/751.5 nm는 높은 에너지(>13.08 eV)의 전자들의 유효 전자온도에 대한 정보를 나타내는 반면 811.5 nm/750.4 nm는 아르곤 준안정 준위 밀도(1s5)에 대한 정보를 제공하게 된다. 수행된 실험 조건하에서, 측정된 준안정 준위 밀도는 E-H 모드 전이 영역에서 최대값을 나타내었고 바이어스 전압 및 N2 기체 혼합 비율이 증가함에 따라 감소하는 결과를 얻었다. 유효 전자온도의 경우 광방사 세기비법과 정전 탐침법 모두 같은 결과를 보여 주었는데, E-H 모드 전이 영역에서는 전자온도는 거의 일정하였고 바이어스 전압 및 N2 기체 혼합 비율이 증가함에 따라 전자온도는 증가하였다. 이러한 실험 결과는 방전 모드 전이, 바이어스 인가 그리고 혼합 기체 사용하는 공정 플라즈마를 이해하는데 있어 이들 변수의 진단이 중요한 요소임을 보여준다.