• Journal of Korean Vacuum Science & Technology
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• 제7권1호
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• pp.18-22
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• 2003

The optogalvanic effect is proposed and demonstrated as a technique for Penning ionization in a discharge of mixtures of metal vapors and rare gases. The gadolinium and argon mixture is used as a prototype. The lowest metastable of argon, 3P$_2$ (ls$\_$5/ in Paschen notation) at 93144 cm$\^$-1/, is within kT from the excited states of Gd ion. Thus Penning ionization occurs to an excited states of the ion. This process strongly alters the optogalvanic signal and has its own signatures.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 1997년도 추계학술대회 논문집
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• pp.515-517
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• 1997

In this paper, the penning effect was studded to control accelerating of the ionization that means Increasing of cross-sectional collision through penning reactions in the plasma cells of Hg-Ar-Ne (x: 10-x, 60Torr) gas discharge under various concentrations of Ar.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1997년도 하계학술대회 논문집 E
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• pp.1672-1674
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• 1997

In this paper, the penning effect was studied to control accelerating of the ionization that means increasing of cross-sectional collision through penning reactions in the plasma cells of Hg-Ar-Ne (x:10-x, 60Torr) gas discharge under various concentrations of Ar.

• 한국진공학회지
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• 제11권2호
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• pp.127-134
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• 2002

본 논문은 AC PDP에서 사용하는 가스의 혼합비, 압력, 페닝 효과를 고려한 가스 조합의 최적화를 통해 낮은 방전전압으로 휘도의 증가를 얻을 수 있는 고휘도, 고효율 PDP 페닝 기체 혼합비를 찾고자 하였다. He(70%)-Ne(27%)-Xe(3%)의 3원 혼합기체와 Ne(96%)Xe(4%)의 2원 혼합기체에 페닝 효과를 극대화하기 위한 소량의 Ar, Kr을 첨가하여 각각의 첨가비에 따른 방전 개시전압, 방전 유지전압, 휘도, 발광효율 등을 측정하였다. 또한 페닝효과에 의한 방전 공간상의 전자수 증가를 확인하기 위해 셀 내의 전극 위에 쌓이는 벽전하 양을 측정하였다. 소량의 Ar(0.01%-0.03%) 또는 Kr(0.01%-0.03%)을 HE-Ne-Xe과 Ne-Xe 혼합가스에 첨가했을 때 페닝효과에 기인하여 휘도 및 발광효율이 각각 최고 10%-20% 증가하였다. 또한 페닝효과를 확인하기 위한 벽전하의 양은 10%-25% 증가를 보였다. 방전개시전압 및 최소방전유지전압은 대략 2V-3V정도 감소하였다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제18권9호
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• pp.870-875
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• 2005

We measured the optogalvanic signal and discharge voltage-current(V-I) curve under the two different discharge conditions with different buffer gases, Ar, and Ne. When the Gd was used as a cathode material at low discharge current less than 10mA, a significant change was observed in the current-voltage curve. Time resolved optogalvanic signal measurement were measured by the diode laser of which wavelengths correspond to metastable transition line of these gases (Ar, Ne). From these measurements, we found that the characteristics of the V-I curve strongly depend on the Penning ionization process.

• Current Applied Physics
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• 제18권11호
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• pp.1375-1380
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• 2018

Atmospheric-pressure plasma has a great potential in many applications due to its simplicity rather than low pressure plasmas. In material processing, biomedical applications, and many other applications, the input power, gas flow rate, and the geometry of electrode have been mainly considered and studied as important external parameters of atmospheric-pressure plasma control. Besides, since the atmospheric-pressure plasmas are typically generated in an open air, the relative humidity is difficult to control and can change day by day. Therefore, the relative humidity cannot be ignored for plasmas. Thus, in this work, the atmospheric-pressure plasma jet was characterized by changing relative humidity, and it was found that the increase in electron density and OH radicals are due to Penning ionization between helium metastable and water vapors at higher humidity condition.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제20권7호
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• pp.650-657
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• 2007

This paper had mentioned about CCP light source application for increasing the efficiency of Xe lamp the mercury-free lamp. In order to increase the efficiency of Xe EEFL, we designed and manufactured the lamp used by mixture gas of Xe, Ne and He. Also, we have analyzed the electrical and optical properties with the firing voltage, sustain voltage, paschen's curve, wall charge, and capacitance. As a result, the firing voltage decreased by increasing the ration of mixture gas. and, It is owing to include the gas with high ionization energy. The firing voltage decreased in condition happening the penning effect, Because the ion of metastable state created from penning effect, Which can encourage the ionization phenomena. Also, the wavelength of 467.12 is increase. because of the energy transition in the wavelength of 147 nm. therefore, we can know about the affection of phosphor with UV emission properties. Through an experiment, Xe 100 % and Xe 75 % confirmed same spectrum properties by each mixture gas ratio. In the case of Xe 50 %, spectrum properties appeared Xe discharge and Ne-He discharge. That analyzed an electrical and optical properties. Therefore, confirmed that is excellent because properties of firing voltage, wall charge, capacitance in Xe 50 %, Ne : He = 9 : 1. We offered parameter in inverter manufacture and lamp manufacture by electrical and optical properties.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2003년도 하계학술대회 논문집 Vol.4 No.2
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• pp.1074-1077
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• 2003

우리는 AC-PDP에서 휘도와 효율을 향상시키기 위하여 Ne-Xe(4%)와 He(7)-Ne(3)-Xe(3%)에 소량의 Ar 또는 Kr를 첨가하여 최적의 페닝 방전가스 혼합비를 연구하였다. 우리는 이것을 증명하기 위해 효율과 Q-V 방법을 이용하여 벽전하를 계산하였으며, 2차원 시뮬레이션에서의 결과값과 비교하였다. 200 Torr 압력에서 He-Ne-Xe 또는 Ne-Xe에 소량의 Ar(0.01-0.1%) 또는 Kr(0.01-0.1%)을 첨가시켰을 때, 우리는 20% 이상의 휘도의 증가와 25% 이상의 효율 증가를 발견하였고, 또한 벽전하도 25% 이상의 증가를 보였다. 400 Torr 압력에서 He-Ne-Xe-Kr(0.005%)에 소량의 Ar(0.005-0.1%)를 첨가시켰을 때는 8% 이상의 휘도의 증가와 18% 이상의 효율 증가, 12% 이상의 벽전하 증가를 확인하였다. 결론적으로 이 결과는 He, Ne, Ar, Kr 사이에 추가적인 페닝효과가 휘도와 효율을 향상시켰다는 것을 보여준다.

• 한국표면공학회지
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• 제29권6호
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• pp.876-879
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• 1996

The effect of oxygen vacancy and Sn donor on carrier density for Indium Tin oxide (ITO) and Indium oxide (InO) films has been investigated. Hot-cathode Penning discharge sputtering (HC-PDS) in the mixed gasses of argon and oxygen was applied to fabricate the ITO and InO films. Density of oxygen vacancy was estimated using a high-energy ion beam technique. The electrical properties of the films such as resistivity, carrier density and mobility were estimated by Van der Pauw method. The doping efficiency of oxygen vacancy could be obtained from the relationship between oxygen vacancy and carrier density. The doping efficiency of oxygen vacancy for ITO films resulted in a quite small value. Comparing the doping efficiencies of ITO and InO films, the effect of Sn donor on carrier density was also discussed.

• 한국진공학회지
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• 제14권1호
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• pp.17-23
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• 2005

본 논문은 글로우방전 질량분석법(Glow Discharge Mass Spectrometry: GDMS)을 이용하여 구리 박막내의 미량 불순물의 농도분석과 음의 기판 바이어스에 대한 구리 박막내의 불순물의 농도변화에 대해서 고찰하였다. 구리 박막은 실리콘 기판 위에 비질량 분리형 이온빔 증착장비를 이용하여 기판 바이어스를 걸지 않은 경우와 -50 V의 기판 바이어스를 걸은 상태에서 증착하였다. 전기를 통하지 않는 분석 샘플의 경우, 직류(DC) GDMS에 의한 분석시, 샘플 표면에서의 charge-up 효과에 의해 분석에 어려움이 있었지만, 본 실험에서는 간편하게 분석이 가능하도록 샘플을 알루미늄 포일(foil)로 감싸서 구리 박막으로부터 실리콘 기판 뒤의 샘플 홀더까지 전기적 접촉이 이루어지도록 하였다. 구리 타겟과 증착된 구리 박막들에 대한 GDMS 분석결과에 의해서, 전체적으로 박막내의 불순물의 양이 음의 기판 바이어스에 의해 줄어듦으로써 구리 박막의 전체 순도를 높일 수 있다는 것을 알게 되었다. 음의 기판 바이어스에 의한 불순물들의 농도변화는 각각의 불순물의 이온화 포텐셜의 차이에 의한 것으로, 박막 증착시 플라즈마내의 Penning ionization effect와 본 논문에서 제시한 이온화 과정에 의해 각 불순물의 농도변화가 설명되어질 수 있었다. 또한, 기판 위에서의 구리 이온들의 충격에 의한 cleaning effect도 박막내의 불순물의 농도변화에 기여했다고 판단된다.