ICP ( 고주파유도결합플라즈마)

목차

1 ) 서론

2 ) 본론
1. 플라즈마
2. 원리
3. 장치
4. ICP 발광분석 장치의 설치조건
5. ICP 광원의 특징
6. ICP 분석 범위
7. 기존 ICP방법의 문제점
8. Sputtering
9. 내부 삽입형 ICP-Sputtering 장치
10. ICP-Sputtering의 특징

3 ) 출처

본문내용

1. 플라즈마

플라즈마란 초고온에서 음전하를 가진 전자와 양전하를 띤 이온으로 분리된 기체 상태를 말한다. 이때는 전하 분리도가 상당히 높으면서도 전체적으로 음과 양의 전하수가 같아서 중성을 띠게 된다.일반적으로 물질의 상태는 고체·액체·기체 등 세 가지로 나눠진다. 플라즈마는 흔히 <제4의 물질 상태>라고 부른다. 고체에 에너지를 가하면 액체, 기체로 되고 다시 이 기체 상태에 높은 에너지를 가하면 수만℃에서 기체는 전자와 원자핵으로 분리되어 플라즈마 상태가 되기 때문이다.

2. 원리

아래의 ICP 버너의 구조를 보면 두 가닥의 라디오 주파수 유도 코일은 열려진 석영 장치의 윗부분 주위를 둘러싸고 있다. 고순도 아르곤 가스를 플라스마 기체 도입부를 통하여 공급한다.
테슬라 코일(Tesla coil)로부터 생성된 전자들이 중성 아르곤 가스들을 이온화시킨다.
이때 생성된 아르곤 이온들은 13.56 MHz 또는 그의 배수(27 , 40.12)인 부하 코일 주변에서 발진된 강한 라디오 주파수의 장에 의하여 유도 자장이 형성되고 이때 이러한 유도 자장의 역방향으로 이온이나 전자들은 가속된다.
(우리가 한 실험에서는 13.56MHz를 사용했다.)
가속된 이온은 원자들과의 충돌에 의하여 모든 기체에 에너지를 전이시킨다.
한번 이 과정이 시작되면 이온들은 6,000 에서 10,000 K의 온도가 유지된다.

< 중 략 >

8. Sputtering
Sputtering은 고진공의 진공챔버내에 불활성 가스인 아르곤가스를 일정한 분위기의 압력이 되도록 채운 다음에 DC 및 RF Power를 타겟이 음극이 되도록 인가하여 이온화된 아르곤 이온이 타겟쪽으로 가속 충돌하여 타겟의 분자들이 튀어나와 기판에 성막되게한다.
이때 Sputtering이 많이 되게 하기 위해서는 플라즈마의 밀도가 높여야 유리한데 이를 위하여 타겟 뒤에는 영구자석들이 있어서 타겟 앞부분에 전자들을 잘 보존할 수 있도록 케소드건을 설치한다.

9. 내부 삽입형 ICP-Sputtering 장치

ICP의 높은 이온화율에 착안을 하여 1997년부터 Sputtering 장치에 ICP 발생 장치를 삽입했다. 지금까지의 연구방향은 ICP를 내마모 초경 코팅의 분야에 응용하고자 한 것이다. 이는 세계적으로 아직 아무도 연구하지 않은 미개척 분야로서 그 기술을 코팅 장비 업체에 전수하여 세계시장에서 경쟁력을 높일 수 있다는 기대도 있다.

참고 자료

http://terms.naver.com/entry.nhn?cid=356&docId=73751&mobile&categoryId=356
http://nanomate.blog.me/110002641125
http://blog.naver.com/jmsin30/80160175421
http://www.solarnenergy.com/kor/pr_service/analyst_show.php?sub_cat=3&bbsId=4919&tbl=column
http://psel.snu.ac.kr/psel/res-1-2.htm