• 제목/요약/키워드: 전자에너지분포함수

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MCS-BE법을 이용한 SiH$_4$가스 프라즈마중의 전자에너지분포함수와 수송특성해석 (Analysis of Electron Energy Distribution Function and Transport Characteristic in SiH$_4$ Gas Plasma by MCS-BE Method)

  • 이형윤;하성철;유회영;김상남;임상원;문기석
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1997년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.154-159
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    • 1997
  • This paper describes the electron transport characteristic in SiH$_4$ gas calculated for range of E/N values from 0.5~300(Td) by the Monte Calro simulation and Boltzmann equation method using a set of electron collision cross sections determined by the authors and the values of electron swarm parameters are obtained for TOF method. The results gained that the value of an electron swarm parameter such as the electron drift velocity, the electron ionization coefficients longitudinal and transverse diffusion coefficients, characteristics energy agree with thee experimental and theoretical for a range of E/N. The electron energy distributions function were analysed in monosilane at EN : 30, 50(Td) for a case of equilibrium region in the mean electron energy. The validity of the results obtained has been confirmed by a TOF method.

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MCS-BE에 의한 $SF_6$+He 혼합기체의 전자수송특성 해석 (Analysis of electron transport properties in $SF_6$+He mixture gas used by MCS-BE)

  • 하설철;송병두;유회영;김상남;백승권
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제13권4호
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    • pp.359-364
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    • 2000
  • The paper describes the electron transport characteristics in SP$_{6}$+He gas calculated E/N values 0.1~700[Td] by the Monte Carlos simulation and Boltzmann equation method using a set of electron collision cross sections determined by the authors and the values of electron swarm parameters obtained by TOF method. This study gained the values of the electron swarm parameters such as the electron drift velocity the electron ionization or attachment coefficients longitudinal and transverse diffusion coefficients for SF$_{6}$+He gas at a range of E/N.E/N.

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$SF_6$를 포함하는 혼합가스의 절연특성에 관한 연구 (The study of insulation-characteristic in a mixture gas includes $SF_6$)

  • 박명진;김대연;전병훈;하성철
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1999년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.165-168
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    • 1999
  • The electron transport coefficients in mixture gas includes SF/sub 6/ is analysed in range of E/N values from 60∼800(Td) by the Boltzmann method that using a set of electron collision crass sections determined by the researchers. Swarm parameters in the Boltzmann method simulation such as electron drift velocity, ionization and electron attachment coefficients is in nearly agreement with the respective experimental and theoretical for a range of E/N.

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$SF_6$ 가스의 전리 및 부착계수에 관한 연구 (A study on the electron ionization and attachment coefficients ins $SF_6$ gas)

  • 서상헌;유회영;김상남;하성철
    • 한국조명전기설비학회지:조명전기설비
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    • 제10권6호
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    • pp.96-103
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    • 1996
  • 본 논문은 저자들에 위해 결정된 전자충돌단면적을 사용하여 몬테칼로 시뮬레이션 볼쯔만 방정식법에 의해 E/N:150∼180[Td] 범위에서 계산된 {{{{ { SF}_{ 6} }}}}가스의 전자수송 특성과 TOF법에서 구한 전자군 파라미터 값들을 나타냈다. 전자이동 속도 전자전력 또는 부착계숙, 종·횡방향 확산계수 등의 전자군 파라미터 값들은 E/N범위에서 실험치와 이론치가 일치하였다. 전자사태의 특성은 전자에너지의 비평형영역에서 고려되었다. 전자에너지 분포함수 는 평균에너지의 평형영역에 대하여 E/N:150∼180[Td]에서 해석하였다. 그 결과의 타당성은 TOF법에 의해 입증되었다.

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솔라셀용 uC-Si:H 박막 증착공정을 위한 플라즈마 소스에 대한 고찰 및 multi-hole hollow cathode CCP에 대한 연구

  • 서상훈;이헌수;이윤성;장홍영
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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    • pp.409-409
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    • 2010
  • 솔라셀은 차세대 대체 에너지 소스로 최근 큰 각광을 받고 있다. 솔라셀의 제조에 있어 가장 중요한 공정은 마이크로 결정질 및 비결정질 실리콘(uC-Si:H and a-Si:H) 박막을 증착하는 PECVD (Plasma Enhanced CVD)공정이다. 현재까지 이 증착공정을 위한 플라즈마 소스로 CCP(Capacitively Coupled Plasma)가 주로 사용되어 왔다. 그러나, CCP를 플라즈마 소스를 사용한 경우 솔라셀 대량 생산 적용시 다른 방법들에 비해 긴 공정 시간이 해결해야 할 문제점으로 대두되었다. 본 발표에서는 솔라셀의 대량 생산을 위한 마이크로 결정질 실리콘 박막 증착에 있어 현 시점에서 해결되어야 할 문제점에 대해 고찰해 보고자 한다. 현재까지 이러한 문제점들을 해결하기 위해 적용되어 왔던 플라즈마 소스들을 나열하고 이러한 플라즈마 소스에 대한 특성 및 문제점들을 고찰한다. 또한, PECVD 공정상의 문제점을 해결하기 위한 플라즈마 조건을 플라즈마 벌크에서의 전자에너지 분포를 기준으로 제시하고자 한다. 솔라셀용 결정질 실리콘 박막 증착용 플라즈마 소스로 hollow cathode 방전이 가장 유력시되고 있다. 본 연구에서는 CCP 플라즈마에서 hollow cathode 방전시 발생되는 플라즈마 특성에 대한 기초 연구를 제시한다. 기초 연구를 위해 다양한 불활성 가스인 아르콘, 헬륨, 크립톤 가스에 13.56 MHz의 RF 파워를 인가하고 방전되는 플라즈마 밀도 변화를 관찰하였다. 특히, 다양한 hole diameter에서 발생되는 플라즈마 밀도의 변화를 기존 평면 CCP 플라즈마의 밀도에 비교하여 분석함으로써 hole diameter에 따른 효과를 관찰하였다. 이러한 결과는 PIC 시뮬레이션을 통해 얻은 전자에너지 분포함수를 바탕으로 메커니즘을 논의하고자 한다. 마지막으로 솔라셀용 PECVD공정을 위해 고밀도 플라즈마 소스의 필요성뿐 만 아니라 대면적 소스의 구현에 대한 문제점을 고찰하였다. 대면적 공정에서 가장 중요한 핵심 연구 이슈는 공정 균일도를 높이는 것이다. CCP 플라즈마 소스에서 전극의 크기가 대면적화 됨에 따라 발생되는 전자기파 효과에 의한 불균일도에 대해 RF 전자기장 시뮬레이션을 통해 확인하고, 균일도 확보를 위한 방안에 대한 논의하고자 한다.

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변형효과를 고려한 격자 부정합 다중양자우물의 전자적 성질

  • 김동훈;유주태;유건호;김태환
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.444-444
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    • 2013
  • 변형 다중양자우물은 전자 소자와 광전자 소자에 응용할 수 있는 가능성 때문에 연구가 많이 진행되고 있다. 합성 물질들의 초격자를 연속적으로 증착, 성장하는 디지털 합금은 다중양자우물을 활용한 광전자 소자에서 응용가치가 상당히 높다. 현재 디지털 합금을 이용한 다중양자우물의 성장과 관련한 연구가 활발히 진행되고 있고, 특히 InzGaxAl1-z-xP/InAlP 다중양자우물은 광전자 소자로서의 응용가치가 부각되고 있다. 그러나 InzGaxAl1-z-xP/InAlP 다중양자우물의 성장 및 광학적 성질에 대한 연구는 많이 진행되었으나, InzGaxAl1-z-xP/InAlP 다중양자우물에서의 변형효과를 고려한 전자적 성질에 대한 연구는 미흡하다. InzGaxAl1-z-xP/InAlP 다중양자우물에 대한 전자적 성질의 연구는 광소자의 성능 향상을 위해 매우 필요하다. 본 연구에서는 디지털 합금 성장 방법으로 형성한 InzGaxAl1-z-xP/InAlP 다중양자우물의 부띠 사이 천이와 전자 분포를 고찰하였다. 온도에 따른 광루미네센스의 측정을 통해 InzGaxAl1-z-xP/InAlP 다중양자우물에서 나타나는 부띠 사이의 천이를 관찰하였다. 가변 메시 유한 차분법을 이용한 이산적 모델을 통해 변형효과가 다중양자우물 구조에서 부띠에 주는 영향을 조사하였다. 격자의 불일치로 인한 변형 효과와 8-band envelope function approximation을 고려한 슈뢰딩거 방정식을 사용하여 InzGaxAl1-z-xP/InAlP 다중양자우물에서의 전자 부띠 에너지와 에너지 파동 함수를 계산하였다. 계산한 부띠 사이 천이 에너지와 광루미네센스 측정에서 보인 엑시톤 천이 에너지를 비교하였을 때, 작은 차이 값이 나타났다. 증착과정에서의 이종접합사이에서 발생하는 불확실성을 고려한다면 이 차이 값은 오차범위 안에 포함되며, 계산 값과 실험 값이 잘 일치하는 것으로 볼 수 있다.

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$SF_6$+He 혼합기체의 MCS-BE에 의한 전자수송계수 연구 (Study on the electron transport properties in $SF_6$+He mixtures gas used by MCS-BE)

  • 김상남;서상현;하성철;유회영;송병두
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1999년도 추계학술대회 논문집 전문대학교육위원 P
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    • pp.16-19
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    • 1999
  • This paper describes the electron transport characteristics in $SF_6$+He gas calculated for range of E/N values from $50{\sim}700[Td]$ by the Monte Carlo simulation and Boltzmann equation method using a set of electron collision cross sections determined by the authors and the values of electron swarm parameters are obtained by TOF method. The results gained that the values of the electron swarm parameters such as the electron drift velocity, the electron ionization or attachment coefficients, longitudinal and transverse diffusion coefficients agree with the experimental and theoretical for a range of E/N.

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시뮬레이션을 이용한 혼합기체(混合氣體)에서 전자(電子)에너지분포함수 (A Simulation of the Energy Distribution Function for Electron in Gas Mixtures)

  • 김상남;유회영;하성철
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2002년도 춘계학술대회 논문집 유기절연재료 전자세라믹 방전플라즈마 일렉트렛트 및 응용기술
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    • pp.194-198
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    • 2002
  • Energy Distribution Function in pure $CH_4$, $CF_4$ and mixtures of $CF_4$ and Ar, have been analyzed over a range of the reduced electric field strength between 0.1 and 350[Td] by the two-tenn approximation of the Boltzmann equation (BEq.) method and the Monte Carlo simulation (MCS). The results of the Boltzmann equation and the Monte Carlo simulation have been compared with the data presented by several workers. The deduced transport coefficients for electrons agree reasonably well with the experimental and simulation data obtained by Nakamura and Hayashi. The energy distribution function of electrons in $CF_4-Ar$ mixtures shows the Maxwellian distribution for energy. That is, f(${\varepsilon}$) has the symmetrical shape whose axis of symmetry is a most probably energy

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Cl-based 유도결합 플라즈마의 전자에너지 분포함수 (Electron energy distribution functions in an inductively coupled a-based plasma)

  • 김관하;김창일;김동표;강영록
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2005년도 하계학술대회 논문집 Vol.6
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    • pp.91-91
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    • 2005
  • Electron energy distribution functions and plasma parameters such as electron temperature ($T_e$) and electron density ($n_e$) in low-pressure Cl-based plasmas have been measured. As the $Cl_2/A4$ gas mixing ratio, the $BCl_3$ gas addition and the process pressure increases, the electron energy probability and the electron temperature decreases. In case of source power increases, electron energy probability increases, whereas the electron temperature was not related.

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Ar gas를 이용한 평행 평판형 전극 DC 플라즈마 특성 진단

  • 손의정;김동현;이해준;이호준
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.158.2-158.2
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    • 2013
  • 저온 플라즈마는 물리적인 연구로부터 사용되는 DC glow 방전에서 반도체 공정장비에 이르기까지 많은 분야에 사용되고 있다. 이러한 플라즈마 연구 및 응용은 기본적인 플라즈마 진단에 바탕을 두고 있다. 특히 플라즈마의 전자밀도, 전자온도, 플라즈마 Potential 등은 공정에 중요한 변수이다. 이러한 플라즈마 변수들을 측정하기 위해서 일반적으로 Langmuir probe를 많이 사용하고 있다. 최근에는 Cutoff probe에 대한 연구도 많이 진행되고 있다. 본 연구에서는 두 가지 탐침측정방법을 통해 플라즈마변수를 진단한다. 그리고 각각의 진단방법에 대한 장단점을 실증적으로 비교하고 검증하며, 그 결과에 따라 탐침의 구조를 개선한다. 또한, 전자에너지 분포함수(EEDF)도 S/W, H/W적으로 분석을 하였다.

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