용량성 결합 플라즈마에서 방전 조건에 따른 아르곤과 네온의 edge-to-center density ratio와 플라즈마 균일도 연구 = Experimental investigation of edge-to-center density ratios in Argon and Neon Capacitively Coupled Plasmas

국문 초록 (Abstract)

본 연구에서는 용량성 결합 플라즈마(Capacitively Coupled Plasmas, CCPs) 내의 이온 확산 특성을 분석하기 위해, 중심과 가장자리의 플라즈마 밀도 비로 정의되는 edge-to-center density ratio(h factor)를 실험적으로 측정하였다.
기존 연구들이 주로 이론적 또는 시뮬레이션 기반 접근에 머무르거나, 유도결합 플라즈마(Inductively Coupled Plasmas, ICPs)를 대상으로 실험을 수행한 것과 달리, 본 연구에서는 CCPs에서 실제 방전 조건하에 실험을 수행하고, 이를 통해 얻은 결과를 1차원(1D) 이론뿐만 아니라 2차원(2D) 확산 모델과도 비교·분석하였다.
이를 위해 아르곤(Ar)과 네온(Ne) 플라즈마 환경에서 전극 간 간격(50 mm, 90 mm)과 가스 압력을 변화시키며 h factor를 측정하였다. 실험 결과, 압력이 증가함에 따라 h factor가 점진적으로 감소하는 경향을 보였으며, 두 전극 간격 조건 모두에서 실험 결과와 1차원 이론값과 잘 일치하였다.

목차 (Table of Contents)

• 제1장 서 론 1
• 제2장 이론적 배경 3
• 2.1 컷오프 탐침법 3
• 2.2 압력 영역대에 따른 edge-to-center density ratio 이론 6
• 2.2.1 저압 영역(Low-pressure regime) 6
• 2.2.2 중간 압력 영역(Intermediate-pressure regime) 7
• 2.2.3 고압 영역(High-pressure regime) 8
• 2.2.4 2D 모델(h2D) 9
• 제3장 실험 방법 및 결과 해석 11
• 3.1 실험 설정 11
• 3.2 플라즈마 밀도 측정 실험 결과 13
• 3.3 h factor 실험 결과 15
• 3.3.1 Argon에서의 h factor 15
• 3.3.2 Neon에서의 h factor 18
• 제4장 결 론 20
• 참 고 문 헌 21
• ABSTRACT 24