[공학]플라즈마와 투명전극, 투명전극 재료

소개

플라즈마와 투명전극, 투명전극 재료

목차

1. 플라즈마의 원리
2. 플라즈마의 응용분야
3. 투명전극, 투명전극재료

본문내용

1. 플라즈마의 원리
물질의 상태는 고체, 액체, 기체, 플라즈마 상태(제 4의 상태 : the 4th state of matter)가 있다. 기체입자, 즉 기체 분자나 원자에 에너지가 가해지면(일반적으로 가속된 전자의 충돌에 의해서 에너지가 전달된다) 최외각 전자가 궤도를 이탈하여 자유전자가 되고 원자는 양 전하를 띈 이온이 되어 분자 혹은 원자와 음 전하를 갖는 전자가 생성되는데, 이런 과정을 이온화 과정이라고 한다. 양 전하인 이온과 음 전하인 전자들은 다수가 모여 군집활동을 하며, 전체적으로 전자와 이온의 수가 거의 같아 전기적으로 중성상태인 플라즈마를 형성한다. 따라서 전자 혹은 이온빔은 하전입자들의 모임이지만 플라즈마라 정의할 수 없다. 일반적으로 산업용 플라즈마에서 이온화 율은 실제 플라즈마 입자 전체의 10% 전후로 통상 사용하는 플라즈마 내에는 이온, 전자, 중성입자(90%)가 있게 된다.

이들 플라즈마의 가장 큰 특징은 전자와 이온의 극성은 반대이고 전하의 크기는 같다는 점(전기적 특성)과 전자와 이온의 질량 차이가 매우 크다는 점(물리적 특성)이다. 이러한 특성들이 반응기 속에서 플라즈마의 역할을 창출한다.
플라즈마 현상에 큰 업적을 남긴 사람은 Langmuir로서, 그는 정전 탐침(electrostatic probe)을 고안해 발광 영역 안에 있는 전자의 수밀도 등의 측정에 성공하는 동시에, 음극에서 방출되는 빔 모양의 전자가 입자 사이에 충돌로부터 있는 것보다 더 큰 산란을 받아 Maxwell 분포에 가깝다는 것을 발견하였다. 또한 이러한 현상의 원인으로 발광 영역 안에 생기는 109 Hz 정도의 고주파 진동에 착안하여 이 진동이 전자의 집단적 거동에 의한 것이라는 사실을 알아냈다. 그리고 이와 같은 보통의 기체와 전혀 다른 현상이 발생하므로 Langmuir는 발광 영역의 전리 기체를 “플라즈마”라고 명명하였고, 플라즈마 특유의 고주파 진동을 플라즈마 진동(plasma oscillation)이라고 한다.

참고자료

· 없음