플라즈마 물질의 밀도는 플라즈마 생성 방법과 생성 조건에 따라 크게 달라질 수 있습니다.
플라즈마는 정전식 플라즈마처럼 약하게 이온화된 것부터 완전히 이온화된 것까지 다양한 이온화 정도에 따라 특징지어질 수 있습니다.
플라즈마의 밀도는 일반적으로 입방 센티미터당 입자 수(cm^-3)로 측정됩니다.
알아야 할 5가지 핵심 요소
1. 저밀도 플라즈마
플라즈마 강화 화학 기상 증착(PECVD)과 같은 공정에 자주 사용되는 용량성 플라즈마는 일반적으로 약하게 이온화됩니다.
이러한 플라즈마에서는 이온화가 제한되어 밀도가 낮아집니다.
이러한 플라즈마의 전구체는 해리도가 높지 않아 증착 속도가 낮아지고 전체적으로 플라즈마 밀도가 낮아집니다.
2. 고밀도 플라즈마
고밀도 플라즈마는 고주파 신호가 방전 내에서 전기장을 유도하여 피복 가장자리뿐만 아니라 플라즈마 전체에 걸쳐 전자를 가속하는 유도 방전을 사용하여 생성할 수 있습니다.
이 방법은 훨씬 더 높은 플라즈마 밀도를 달성할 수 있으며, 이는 높은 증착 속도 또는 높은 수준의 전구체 해리가 필요한 공정에 필수적입니다.
3. 고밀도 플라즈마를 위한 기타 기술
전자 사이클로트론 공명 반응기와 헬리콘파 안테나는 고밀도 방전을 생성하는 데 사용되는 다른 기술입니다.
이러한 방법에는 고밀도에서 플라즈마를 생성하고 유지하기 위해 10kW 이상의 높은 여기 전력을 사용하는 경우가 많습니다.
4. 전자가 풍부한 환경에서의 DC 방전
고밀도 플라즈마를 달성하는 또 다른 방법은 일반적으로 가열된 필라멘트에서 열 방출을 통해 얻은 전자가 풍부한 환경에서 DC 방전을 사용하는 것입니다.
이 방법은 고밀도 저에너지 플라즈마를 생성하며, 저에너지 플라즈마 강화 화학 기상 증착(LEPECVD) 원자로에서 고속 에피택셜 증착에 유용합니다.
5. 저온 플라즈마 밀도
저온 플라즈마 또는 비평형 플라즈마는 매우 높은 온도(10,000K 이상)에서 전자가 있는 반면 중성 원자는 실온에 머무르는 것이 특징입니다.
저온 플라즈마의 전자 밀도는 일반적으로 중성 원자의 밀도에 비해 낮습니다.
저온 플라즈마는 일반적으로 상온 및 대기압에서 불활성 가스에 전기 에너지를 가하여 생성되므로 다양한 애플리케이션에 접근 가능하고 저렴하게 사용할 수 있습니다.
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