플라즈마 생성과 응용

소개

플라즈마 생성과 응용

목차

목 차
플라즈마(Plasma)의 정의
플라즈마(Plasma)의 생성 & 형성
플라즈마(Plasma)의 특성
플라즈마(Plasma)의 응용
응용분야에서의 저온 플라즈마의 종류

본문내용

플라즈마의 생성 & 형성
기체 입자, 즉 기체분자나 원자에 에너지가 가해지면 최외각 전자가 궤도를 이탈함으로써 자유전자가 되어 양전하를 띄게 되며 분자 혹은 원자와 음전하를 갖는 전자가 생성된다. 이러한 양전하의 이온과 전자들이 다수가 모여 전체적으로 전기적인 중성을 가지며 이렇게 구성된 입자들의 상호작용에 의해서 독특한 빛을 방출하며 입자들의 활발한 운동 때문에 높은 반응성을 갖게 되는데 이러한 상태를 흔히 이온화한 기체 또는 플라즈마라고 합니다.
생성 - 플라즈마가 형성되고 있는 상태는 다음과 같은 3가지 상태가 복합적으로 일어나고 있습니다.
플라즈마의 생성 & 형성
플라즈마의 생성 & 형성
형성- 아르곤일 경우
전 기 적 특 성
전체적으로는 중성이지만 이온과 전자가 충분히 존재하여 전장을 가하여 전류를 흘릴 수 있다. 특히 플라즈마의 온도는 입자의 운동 상태와 직접적으로 연관되기 때문에 전도도(conductivity)와 관련된다.
화 학 적 특 성
플라즈마 내부에는 활발하게 운동하는 전자와 이온이 존재하기 때문에 다른 물질을 여기, 전리 시킬 수 있다. 따라서 다른 물질의 화학 반응이 활발하게 일어나도록 분위기를 조장해 준다.
플라즈마의 특성
물 리 적 특 성
전자와 이온은 질량의 차이가 매우 크다. 그런 이유로 각 입자의 운동 속도도 아주 큰 차이를 보이게 되며, 결과적으로 sheath 형성, debye shielding 같은 현상을 초래한다.
자 기 적 특 성
플라즈마에 자장을 인가하면 내부에 있는 전자와 이온들은 자장의 방향과 직각으로 원운동을 하게 된다. 이를 이용하면 플라즈마를 한쪽에 잡아 놓을 수 있어 플라즈마를 원하는 곳에 집중시킬 수 있다. 높은 밀도의 플라즈마는 전기 저항이 낮다. 이러한 플라즈마의 자기적 특성을 이용하면 전압을 상승시키지 않고도 높은 밀도의 플라즈마를 생성할 수 있다.
플라즈마의 특성
공업적으로 이용이 활발한 플라즈마는 저온 글로우 방전 플라즈마로서 반도체 공정에서 플라즈마 식각(plasma etch) 및 증착 (PECVD: Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition), 금속이나 고분자의 표면 처리, 신물질의 합성 등에서 이용되고 있고, 공정의 미세화, 저온화의 필요성 때문에 플라즈마 공정이 종래의 공정을 대체하고 있으습니다, 경우에 따라서는 플라즈마만이 제공할 수 있는 물질이나 환경을 이용하기 위한 응용 분야가 점점 더 확대되고 있다.

참고자료

· 없음