Deybe Leangth 는 하전 입사 구름 속에서 전기장의 느끼는 공간의 정의라 생각하시면 됩니다. 따라서 플라즈마 내의 전기적 영향을 다룰 때 이 값은 플라즈마 특성 길이를 대표하는 기준 값이 됩니다. 단, 절대값은 아님을 명심하시고, 문제 해석에 활용하시면 좋습니다. Debey length는 플라즈마 온도에 비례하고 전자 밀도에 반비례 함도 참고하세요. 한가지 더 생각해야 하는 길이 단위가 있는데, 이는 하전 입자와 여러 입자 간의 평균 충돌 거리입니다. 

플라즈마는 시간에 따라서 정지하고 있지 않아요. 계속 흔들리고 있는데, 이는 전자와 이온으로 구성된 플라즈마의 특성에서 비롯됩니다. 즉 전자의 거동은 이온 보다 활발해서 그 거동의 차이는 하전 입자 사이에 시간에 따라 변하는 전기장이 만들어 질 겁니다. 이를 플라즈마 주파수라 합니다. 플라즈마 주파수는 플라즈마 밀도에 반비례 합니다. 

따라서 Debye length 와 플라즈마 주파수를 곱하면 플라즈마가 가진 열평형상태의 전자의 열운동 속도를 예상할 수 있습니다. 즉 전자는 얼마의 속도로 날라 다니는가도 생각해 볼 수 있고, 전자들이 웨이퍼에 하전되는 양을 설명하는데 쓸 수 있습니다. 

다음으로 Debye length 내에, 즉 이 길이를 가지는 부피 내에는 당연히 많은 하전입자, 전자와 이온들이 들어 있어야 합니다. 이 속에 있는 하전 입자들이 위와 같이 주파수를 가지고 움직이고 있어, 플라즈마를 하나의 dielectric 재료 즉 유전체 성질을 가진 재료로 가정할 수 있습니다. 

이를 종합하면 플라즈마의 정의가 됩니다.,

1 quasi-neutrality  즉 전자와 이온의 밀도가 거의 같이 가스 상태로 존재하는 물질

2. Debye length 는 대상 공간 보다 크다, 즉 chamber size 또는 웨이퍼 크기, 따라서 패턴 크기가 Debye length 보다 작은 현재 pattern 내의 플라즈마 거동은 사실 플라즈마에서 주입된 이온 또는 전자의 거동으로 보는 것이 맞고요.

3. 플라즈마 주파수는 충돌 주파수, 즉 Debye 길이가 보존되는 상태가 플라즈마 상태이다. 충돌이 빈번하면 플라즈마의 고유 특성이 많이 아주 많이 훼손될 수 있음을 고려해야 한다는 의미가 됩니다. 

플라즈마 정의 재미있지요?

Debye length 주제 역시 게시판에 여러번 설명했으니 참고하시면서 공부해 보세요. 이 문제 다음으로는 플라즈마 쉬스 주제를 공부하셔야 식각 플라즈마 할 수 있습니다. 알아가는 재미가 있는 플라즈마, 꾸준히 공부해 보세요.