유리관 속에 원통형 바늘 전극을 이용한 생체-의료 적용 플라즈마 제트 장치는 접지전극의 유무에 따라서 비록 pd > 103 Torr·cm일지라도, 전형적인 글로우방전의 과정으로 플라즈마가 발생된다. 이는 방전 경로가 유리관으로 유도되고 연속 방전에 의한 공간전하로 이온화가 유지되어 전자증식이 용이하기 때문이다. 그러나 접지 전극의 존재는 ...
유리관 속에 원통형 바늘 전극을 이용한 생체-의료 적용 플라즈마 제트 장치는 접지전극의 유무에 따라서 비록 pd > 103 Torr·cm일지라도, 전형적인 글로우방전의 과정으로 플라즈마가 발생된다. 이는 방전 경로가 유리관으로 유도되고 연속 방전에 의한 공간전하로 이온화가 유지되어 전자증식이 용이하기 때문이다. 그러나 접지 전극의 존재는 방전전압을 낮춘다. 따라서 고전압 전극과 접지전극간의 갭이 짧을수록 방전전압이 낮다. 접지전극이 없거나, 유리관의 외부에 접지전극을 설치한 경우, 전류-전압 특성 곡선에서 고전압 전극의 전압강하가 나타나지 않는다. 이는 무한공간이나 외부전극 자체의 캐패시턴스에 의하여 전압강하가 가려지기 때문이다. 생체적용을 위한 저전압 및 저전류를 제어를 위하여 외부접지 전극형 플라즈마 제트 장치가 바람직하다. 그러나 분자기체, 혼합기체, 그리고 대기 자체를 방전 기체로 사용하는 경우는 불활성 기체의 방전보다 훨씬 높은 고전압이 요구되므로, 외부접지전극형 제트장치에서는 방전이 용이하지 않으며, 접지전극이 직접 플라즈마에 노출된 제트 장치가 필요하다. 태양전지 도핑용 대기압 플라즈마 발생 장치는 전극 갭을 d < 1 mm하여 pd < 100 Torr·cm을 유지하여 정상 글로우 방전특성의 플라즈마를 얻는다. 원통형 전극에 Ar을 주입하는 플라즈마 제트 도핑장치는 Ar의 지속적인 소모가 문제가 된다. 따라서 기체 주입이 없는 대기 자체 방전을 위하여 침상전극의 플라즈마 발생장치를 제안한다. 이는 침상전극과 웨이퍼와의 갭 간격 d를 최소화하여 낮은 전압으로 대전류 플라즈마의 발생이 가능하다. 도핑원자의 열적 확산을 위한 고온의 플라즈마 발생을 고려하여, 고온에서 녹지 않는 텡스턴 재질의 침상전극을 사용한다. 그리고 플라즈마의 발생이 없는 침상전극을 직접 웨이퍼에 접촉하여 오믹-히팅에 의한 도핑장치는 전류-전압의 선형적인 특성을 보여준다.
유리관 속에 원통형 바늘 전극을 이용한 생체-의료 적용 플라즈마 제트 장치는 접지전극의 유무에 따라서 비록 pd > 103 Torr·cm일지라도, 전형적인 글로우 방전의 과정으로 플라즈마가 발생된다. 이는 방전 경로가 유리관으로 유도되고 연속 방전에 의한 공간전하로 이온화가 유지되어 전자증식이 용이하기 때문이다. 그러나 접지 전극의 존재는 방전전압을 낮춘다. 따라서 고전압 전극과 접지전극간의 갭이 짧을수록 방전전압이 낮다. 접지전극이 없거나, 유리관의 외부에 접지전극을 설치한 경우, 전류-전압 특성 곡선에서 고전압 전극의 전압강하가 나타나지 않는다. 이는 무한공간이나 외부전극 자체의 캐패시턴스에 의하여 전압강하가 가려지기 때문이다. 생체적용을 위한 저전압 및 저전류를 제어를 위하여 외부접지 전극형 플라즈마 제트 장치가 바람직하다. 그러나 분자기체, 혼합기체, 그리고 대기 자체를 방전 기체로 사용하는 경우는 불활성 기체의 방전보다 훨씬 높은 고전압이 요구되므로, 외부접지전극형 제트장치에서는 방전이 용이하지 않으며, 접지전극이 직접 플라즈마에 노출된 제트 장치가 필요하다. 태양전지 도핑용 대기압 플라즈마 발생 장치는 전극 갭을 d < 1 mm하여 pd < 100 Torr·cm을 유지하여 정상 글로우 방전특성의 플라즈마를 얻는다. 원통형 전극에 Ar을 주입하는 플라즈마 제트 도핑장치는 Ar의 지속적인 소모가 문제가 된다. 따라서 기체 주입이 없는 대기 자체 방전을 위하여 침상전극의 플라즈마 발생장치를 제안한다. 이는 침상전극과 웨이퍼와의 갭 간격 d를 최소화하여 낮은 전압으로 대전류 플라즈마의 발생이 가능하다. 도핑원자의 열적 확산을 위한 고온의 플라즈마 발생을 고려하여, 고온에서 녹지 않는 텡스턴 재질의 침상전극을 사용한다. 그리고 플라즈마의 발생이 없는 침상전극을 직접 웨이퍼에 접촉하여 오믹-히팅에 의한 도핑장치는 전류-전압의 선형적인 특성을 보여준다.
The atmospheric plasma jet devices, a cylindrical needle-electrode inserted into the glass tube for the bio-medical application, show the typical glow-discharge characteristics, even though the plasma jet apparatus has the condition of pd > 103 Torr·cm depending on the presence or absence of the gro...
The atmospheric plasma jet devices, a cylindrical needle-electrode inserted into the glass tube for the bio-medical application, show the typical glow-discharge characteristics, even though the plasma jet apparatus has the condition of pd > 103 Torr·cm depending on the presence or absence of the ground electrode. This is because the discharge path is guided to the glass tube, and the high ionization rate is maintained with the space charge enough to provide the electron avalanche. However, the presence of a ground electrode reduces the discharge voltage. Thus, the shorter the discharge gap between the high voltage electrode and the ground electrode, the lower the discharge voltage. For the absence of ground electrode or the ground electrode installed on the outside of the glass tube, the voltage-falling of the high-voltage electrode does not appear on the current-voltage curves. This is because the voltage-drop is being concealed by the virtual capacitance of the infinite air-space and the capacitance of the external electrode. The plasma jet system of an external ground-electrode type is preferable to control the low voltage and low current for the biological applications. However, the plasma jet systems with the gas molecules, the mixed gas, and the air-discharge itself, are required much higher voltage than the operation voltage of an inert gas. Therefore, the plasma jet device for the such gas is not proper to the external ground-electrode type but the ground electrode directly exposed to the plasma is necessary. Since the atmospheric plasma generation device for solar cell doping has the condition of pd <100 Torr·cm with the electrode gap d < 1 mm, the typical normal glow discharge properties are sustained. Plasma jet apparatus inserting Ar-gas for the solar cell doping have the problem of a continuous consumption of Ar. Therefore, we propose the plasma generating apparatus of the bar-type needle electrode for the discharge of the atmosphere air itself. With the system to minimize the gap distance d between the needle-electrode and the wafer surface, it is possible to generate the plasma of high current at a low voltage. For the diffusion of the dopant atoms in the wafer with the high-temperature plasma, the Tungsten needle-electrode of high melting point is used. Using the direct contact electrode to the wafer surface without generating the plasma, the doping device is used for the Ohmic-heating by the high current driven in the wafer, which shows the linear variation of a current-voltage characteristic.
The atmospheric plasma jet devices, a cylindrical needle-electrode inserted into the glass tube for the bio-medical application, show the typical glow-discharge characteristics, even though the plasma jet apparatus has the condition of pd > 103 Torr·cm depending on the presence or absence of the ground electrode. This is because the discharge path is guided to the glass tube, and the high ionization rate is maintained with the space charge enough to provide the electron avalanche. However, the presence of a ground electrode reduces the discharge voltage. Thus, the shorter the discharge gap between the high voltage electrode and the ground electrode, the lower the discharge voltage. For the absence of ground electrode or the ground electrode installed on the outside of the glass tube, the voltage-falling of the high-voltage electrode does not appear on the current-voltage curves. This is because the voltage-drop is being concealed by the virtual capacitance of the infinite air-space and the capacitance of the external electrode. The plasma jet system of an external ground-electrode type is preferable to control the low voltage and low current for the biological applications. However, the plasma jet systems with the gas molecules, the mixed gas, and the air-discharge itself, are required much higher voltage than the operation voltage of an inert gas. Therefore, the plasma jet device for the such gas is not proper to the external ground-electrode type but the ground electrode directly exposed to the plasma is necessary. Since the atmospheric plasma generation device for solar cell doping has the condition of pd <100 Torr·cm with the electrode gap d < 1 mm, the typical normal glow discharge properties are sustained. Plasma jet apparatus inserting Ar-gas for the solar cell doping have the problem of a continuous consumption of Ar. Therefore, we propose the plasma generating apparatus of the bar-type needle electrode for the discharge of the atmosphere air itself. With the system to minimize the gap distance d between the needle-electrode and the wafer surface, it is possible to generate the plasma of high current at a low voltage. For the diffusion of the dopant atoms in the wafer with the high-temperature plasma, the Tungsten needle-electrode of high melting point is used. Using the direct contact electrode to the wafer surface without generating the plasma, the doping device is used for the Ohmic-heating by the high current driven in the wafer, which shows the linear variation of a current-voltage characteristic.
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