• 제목/요약/키워드: Ion Current

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자화 유도 결합형 $CH_4/H_2/Ar$ 플라즈마를 이용한 GaN 건식 식각 특성 (Dry Etching Characteristics of GaN using a Magnetized Inductively Coupled $CH_4/H_2/Ar$ Plassma)

  • 김문영;심종경;태흥식;이호준;이용현;이정희;백영식
    • 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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    • 제49권4호
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    • pp.203-209
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    • 2000
  • This paper proposes the improvement of the etch rate of GaN using a magnetized inductively coupled $CH_4/H_2/Ar$plasma. The gradient magnetic field with the axial direction is investigated using Gauss-meter and the ion current density is measured using double Langmuir probe. The applied magnetic field changes the ion current density profile in the radial direction, resulting in producing the higher density in the outer region than in the center. GaN dry etching process is carried out based on the measurements of the ion current density. The each rate of 2000 /min is achieved with $CH_4/H_2/Ar$ chemistries at 800 W input power, 250W rf bias power, 10 mTorr pressure and 100 gauss magnetic field.

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확대유로내의 Bluff-Body 후류확산화염의 구조 및 특성 2 (Structure and Characteristics of Diffusion Flaame behind a Bluff-body in a Divergent Flow(II))

  • 최병륜;이중성
    • 대한기계학회논문집
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    • 제19권11호
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    • pp.2981-2994
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    • 1995
  • In order to elucidate the effects of positive pressure gradient on flame properties, structure and stabilization, an experimental study is made on turbulent diffusion flame stabilized by a circular cylinder in a divergent duct flow. A commercial grade gaseous propane is injected from two slits on the rod as fuel. In this paper, stabilization, characteristics and flame structure are examined by varying the divergent angle of duct. Temperature, ion current and Schlieren photographs were measured. It is found that critical divergent angle is expected to be about 8 ~ 12 degree through blow-off velocity pattern to divergent angle and the positive pressure gradient influences the flame temperature, intensity of ion current and eddy structure behind the rod. With the increase of divergent angle, typical temperature of recirculation zone is low but intensity of ion current is high in shear layer behind rod. Energy distributions of fluctuating temperature and ion current signals turn up low frequency corresponding to large scale eddies but high frequency corresponding to small scale eddies as well as low with the increase of divergent angle. Therefore the flame structure becomes a typical distributed-reacting flame.

이온빔 스퍼터링법에 의한 다층막의 표면특성변화 (The surface propery change of multi-layer thin film on ceramic substrate by ion beam sputtering)

  • 이찬영;이재상
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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    • pp.259-259
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    • 2008
  • The LTCC (Low Temperature Co-fired Ceramic) technology meets the requirements for high quality microelectronic devices and microsystems application due to a very good electrical and mechanical properties, high reliability and stability as well as possibility of making integrated three dimensional microstructures. The wet process, which has been applied to the etching of the metallic thin film on the ceramic substrate, has multi process steps such as lithography and development and uses very toxic chemicals arising the environmental problems. The other side, Plasma technology like ion beam sputtering is clean process including surface cleaning and treatment, sputtering and etching of semiconductor devices, and environmental cleanup. In this study, metallic multilayer pattern was fabricated by the ion beam etching of Ti/Pd/Cu without the lithography. In the experiment, Alumina and LTCC were used as the substrate and Ti/Pd/Cu metallic multilayer was deposited by the DC-magnetron sputtering system. After the formation of Cu/Ni/Au multilayer pattern made by the photolithography and electroplating process, the Ti/Pd/Cu multilayer was dry-etched by using the low energy-high current ion-beam etching process. Because the electroplated Au layer was the masking barrier of the etching of Ti/Pd/Cu multilayer, the additional lithography was not necessary for the etching process. Xenon ion beam which having the high sputtering yield was irradiated and was used with various ion energy and current. The metallic pattern after the etching was optically examined and analyzed. The rate and phenomenon of the etching on each metallic layer were investigated with the diverse process condition such as ion-beam acceleration energy, current density, and etching time.

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IEC 장치에서 이중 그리드 음극의 영향 (Effect of Double Grid Cathode in IEC Device)

  • 주흥진;김봉석;황휘동;박정호;최승길;고광철
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제23권9호
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    • pp.724-729
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    • 2010
  • We have proposed a new configuration on the cathode structure to improve a neutron yield without the application of external ion sources in an inertial electrostatic confinement (IEC) device. A neutron yield in the IEC device is closely related to the potential well structure generated inside the cathode and is proportional to the ion current. Therefore, the application of a double grid cathode structure to the IEC device is expected to produce a higher ion current and neutron yield than at a single grid cathode due to a high electric field strength generated around the cathode. These possibilities were verified as compared with the ion current calculated from both shape of the single and double grid cathode. Additionally from the results of ion's lives and trajectories examined at various outer cathode voltages and grid cathode configurations by using particle simulations, the validity of the double grid cathode was confirmed.

교류 리플이 21700 리튬 이온 배터리의 전기적 건강 상태 열화에 미치는 영향 분석 (Analysis of the Effect of Alternating Current Ripple on Electrical State of Health Degradation of 21700 Lithium-ion Battery)

  • 곽봉우
    • 전기전자학회논문지
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    • 제27권4호
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    • pp.477-485
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    • 2023
  • 본 논문에서는 AC 리플이 리튬 이온 배터리의 수명에 미치는 영향을 실험적으로 분석한다. 에너지 저장 시스템(ESS)의 이용 효율을 높이기 위해 양방향 전력변환시스템(PCS)이 사용되며, 계통 연계 시 구조상 계통 주파수의 2배의 주파수를 갖는 전류 리플이 배터리에 인가되게 된다. 따라서, AC 리플이 Li-ion 배터리의 노화에 미치는 영향에 대해 분석하기 위해 DC 및 DC+AC 리플 사양의 충/방전 프로파일을 적용하여 노화 실험이 수행되었다. 실험 결과를 바탕으로 직류 내부 저항(DCIR), 증분 용량(IC), 표면 온도를 분석하였다. 결과적으로 AC 리플이 노화에 직접적으로 영향을 미치지 않으며 특정 주기 이 후 배터리 노화가 둔화되는 것을 확인하였다. 이러한 결과는 AC 리플이 발생하는 어플리케이션에서 전류 리플을 줄이기 위해 적용된 필터를 개선하는 데 도움이 될 수 있다.

Detail relation of negative ion density with positive ion mass and sheath parameters

  • Kim, Hye-Ran;Woo, Hyun-Jong;Sun, Jong-Ho;Chung, Kyu-Sun
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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    • pp.470-470
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    • 2010
  • Negative ions are generated in fusion edge plasmas, material processing plasmas, ionospheric plasmas. Analytic formulas for the deduction of the absolute density of negative ions was given by using the current-voltage(IV) characteristics of two electric probes at two different pressures [1], and negative ion density has been measured by one electric probe using the current-voltage characteristics of three different pressures [2]. Ratios of ion and electron saturation currents and electron temperatures and sheath areas of different pressures are usually incorporated into two equations with two unknowns for the negative ion density. In the previous publications, the sheath factor(sheath area, sheath density, sheath velocity) and effective masses of background ions with different pressures are qualitatively incorporated for the deduction of negative density. In this presentation, the quantitative and detailed relation of negative ion density with sheath factor and effective masses are going to be given. The effect of these parameters on the change of IV characteristics will be addressed.

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정전 탐침을 이용한 유도 결합형 반응기에서 발생하는 산소 플라즈마의 특성연구 (Characterization of oxygen plasma by using a langmuir probe in the inductively coupled plasma)

  • 김종식;김곤호;정태훈;염근영;권광호
    • 한국진공학회지
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    • 제9권4호
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    • pp.428-435
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    • 2000
  • 정전 탐침을 이용하여 유도 결합형 반응기에서 발생하는 산소 플라즈마의 음이온 발생 특성을 관찰하였다. 입력전력과 운전압력 조건에 따른 산소 플라즈마에서 electronegative 음이온 플라즈마의 입력전력과 운전압력에 따른 정전 탐침에 흐르는 포화 양 전류 대 포화 음 전류(전자 전류와 음 이온 전류의 합)의 전류 비율과 플라즈마 부유 전위와 플라즈마 전위 차의 변화로부터 음이온 발생 특성관찰을 하였다. 전류비의 증가와 전위차 값의 감소는 입력전력이 증가함에 따라 약 30∼60 mTorr 운전압력 영역에서 나타났으며 이 조건에서 음이온의 발생량이 증가함을 의미하고, 플라즈마내의 이온들은 음이온과 재결합에 의한 손실이 증가하여 플라즈마 밀도가 감소함을 알 수 있었다.

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LLC 공진형 컨버터 기반 리튬이온 배터리 충전기의 통합 전류-전압 보상기 설계방법 연구 (Design of an Integrated Current-Voltage Charging Compensator for the LLC Resonant Converter-Based Li-ion Battery Charger)

  • 최영준;최시영;김래영
    • 전력전자학회논문지
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    • 제22권2호
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    • pp.126-133
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    • 2017
  • The conventional battery charger requires two separate voltage and current compensators to achieve constant current and constant-current-charging profile. This compensator configuration leads to an inevitable transient response during the mode change between the constant current and the constant voltage operation. Futhermore, a tedious and complicated design process is required to consider a widely changing battery voltage and the nonlinear electrical properties of Li-ion battery. This study proposes a single integrated voltage-current compensator of the LLC resonant converter for Li-ion battery charger applications to overcome the aforementioned drawbacks. The proposed compensator is designed to provide a smooth and reliable performance during the entire charging process while providing the reduced design efforts and seamless mode transient response. Several experimental results based on a 300 W prototype converter and its theoretical analysis are provided to verify the effectiveness of the proposed compensator.

전극 구조 변화에 따른 Cold Hollow Cathode Ion Source의 특성 변화 (Characterization of Cold Hollow Cathode Ion Source by Modification of Electrode Structure)

  • 석진우;;한성;백영환;고석근;윤기현
    • 한국세라믹학회지
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    • 제40권10호
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    • pp.967-972
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    • 2003
  • 직경 5 cm cold hollow cathode 이온원을 박막의 이온보조증착법 또는 이온보조반응법에 사용하기에 적합한 이온빔으로 넓은 면적을 균일하게 조사할 수 있는 이온원을 설계, 제작하기 위한 방안으로 연구하게 되었다. 이온원은 글로우 방전을 위한 음극과 이온화 효율의 증가를 위한 자석, 플라즈마 챔버, 그리드 전극으로 이루어진 이온광학시스템, 직류전원공급장치로 이루어진다. 전자인출전극의 구조 및 형태로 구분하여 한개의 노즐로 이루어진 (I) 형태와 복수개의 노즐로 변형된 (II) 형태로 제작하였다. 서로 다른 구조의 전자인출전극 (I)형태와 (II) 형태를 부착한 이온원에 beam profile을 측정한 결과 (I) 형태의 전자인출전극을 부착한 경우에는 이온원의 중심에서 140 $\mu\textrm{A}$/$\textrm{cm}^2$으로 측정되어 졌으며, 외곽으로 멀어질수록 급격히 전류밀도가 감소하여 균일한 영역(최대값의 90%)은 직경 5 cm로 측정되어졌다. (II) 형태로 변형되어진 이온원의 경우 중심에서 65 $\mu\textrm{A}$/$\textrm{cm}^2$으로 (I) 형태와 비교하여 상대적으로 낮은 전류밀도가 측정되었지만 외각으로 멀어졌을 경우에도 전류밀도는 완만하게 감소하여 균일한 영역은 직경 20 cm로 측정되었으며, 본 연구목적에 부합되는 특성이 측정되었다. 이온빔 균일도가 증가한 (II) 형태의 전자인출전극을 부착한 이온원으로 주입하는 아르곤 가스량의 변화, 이온광학시스템의 플라즈마 그리드 전극과 가속 그리드 전극 간격의 조절, 이온빔 에너지 변화에 따른 beam profile 및 특성을 괸찰하였다.

Ar Ion Beam 처리를 통한 Organic Thin Film Transistor의 성능향상 (Performance enhancement of Organic Thin Film Transistor by Ar Ion Beam treatment)

  • 정석모;박재영;이문석
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제44권11호
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    • pp.15-19
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    • 2007
  • OTFTs (Organic Thin Film Transistors)의 구동에 있어, 게이트 절연막 표면과 채널의 계면상태가 소자의 전기적 특성에 큰 영향을 미치게 된다. OTS(Octadecyltrichlorosilane)등과 같은 습식 SAM(Self Assembly Monolayer)를 이용하거나, $O_2$ Plasma와 같은 건식 표면 처리등 여러 표면 처리법에 대한 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 pentacene을 진공 증착하기 전에 게이트 절연막을 $O_2$ plasma와 Ar ion beam을 이용하여 건식법으로 전처리 한 후 표면 특성을 atomic force microscope (AFM) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS)를 사용하여 비교 분석하였고, 각 조건으로 OTFT를 제작하여 전기적 특성을 확인하였다. Ar ion beam으로 표면처리 했을 때, $O_2$ plasma처리했을 때 보다 향상된 on/off ratio 전기적 특성을 얻을 수 있었다. 표면 세정을 위하여 $O_2$ plasma 처리시 $SiO_2$ 표면의 OH-기와 반응하여 oxide trap density가 높아지게 되고 이로 인하여 off current가 증가하는 문제가 발생한다. 불활성 가스인 Ar ion beam 처리를 할 경우 게이트 절연막의 세정 효과는 유지하면서, $O_2$ Plasma 처리했을 때 증가하게 되는 계면 trap을 억제할 수 있게 되어, mobility 특성은 동등 수준으로 유지하면서 off current를 현저하게 줄일 수 있게 되어, 결과적으로 높은 on/off ratio를 구현할 수 있다는 것을 확인하였다.