Others Dusty Plasma의 진단에 관해서 질문드립니다.
2017.01.10 21:48
안녕하십니까, 서울대학교 황농문 교수님 연구실 석사과정 김수종입니다.
제가 하고 싶은 것을 대략적으로 설명드리면, nano-size dust들의 크기를 조절에서 박막 증착의 물성을 확인하려고 하는데, 이 nano particle을 어떤 방식으로 조절할까 고민하던 중 흥미있는 논문을 읽게 되었습니다.
제가 논문을 이해한바로는, DC probe와 Current probe와 같은 간단한 장비를 이용해서, third Harmonics와 fundamental amplitude를 읽어들여서, nano particle의 nucleation, accumulation, coagulation, 세 단계를 실시간으로 잡아낼 수가 있다고 합니다. 이를 이용해서 nano particle 의 size를 조절할 수 있다는, 제가 꼭 필요한 부분에 관한 내용입니다.
사실, ICP 장비를 다루고는 있지만, 플라즈마 및 장비에 대해서 지식이 부족해서 장비 업체에 연락을 먼저 해 봤지만 잘 모르겠다고 답변을 받았고, 저희 연구실과 같이 공동 연구를 하는 쪽에도 여쭤봤지만 확답은 잘 못 받았습니다.
이미 그 논문을 쓴 해당 연구실에 관련한 궁금증에 대해서 질문을 메일로 보냈습니다.
하지만, 혹시 여기에서도 좋은 조언을 얻을 수 있을까 하는 희망을 가지고 질문 올립니다.
혹시 필요하실까봐, 제가 읽은 짧은 논문 하나와, 그 연구실에서 나온 것으로 생각된 document를 보내드립니다.
Document에서 제가 관심 있어하는 부분은 50쪽 Figure II.1과 59쪽 II.3.b Vdc and 3H probes에 관한 내용입니다.
참고할 만한 작은 조언이라도 부탁드립니다.
010-4188-1840
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많이 기다렸습니다. 참고 논문은 진단 연구 결과로 참고 가치가 충분한데, 특히 2번째 논문이 질문자가 관심을 갖고 있는 주제로 보입니다. 즉, 이들이 크기를 제어했다는 것은 나노 입자가 단계 별 형성 과정을 거치는데, 그 특성 시간을 관찰해서 운전시간을 통해서 크기 조절이 가능하다는 이야기가 될 것이고, 이는 재료 쪽 연구에서 많이 진행되어 온 것으로 알고 있습니다. 다만 특정 크기가 만들어지면 instability가 커지는데, 이는 dust plasma 에서 관련 연구를 찾을 수가 있을 것입니다. 특히 전극 상단에 쉬스가 만들어지고, 입자들은 음전하로 하전되어 있으므로 전극에 음전위를 인가시키면 전극 상단에 척력을 받아서 뜨게 됩니다. 플라즈마-전극 사이의 경계에서 강한 전기장이 형성되는 영역을 쉬스라 하며, 쉬스 전기장으로 부터 받은 척력과 입자가 만드는 중력이 균형을 갖게 됨으로 나노 입자는 작은 크기에서 큰 크기의 분포로 쉬스 전기장이 약한 쉬스 경계에 분포하게 될 것입니다. 이들은 힘의 균형을 갖고 있는 경우이므로 약간의 섭동을 주게 되면, 즉 전극 전위를 변화 시켜 주면 중력을 받는 입자들이 거동을 하게 되는데, 이들은 하전 물질이므로 주변 전기장을 변화를 야기하며, 그 힘의 방향의 균형이 엇갈리면서 instability가 형성되게 됩니다. 따라서 instability는 입자간의 충돌을 야기하게 되므로 aggregation을 촉진시킬 수가 있어 입자가 많아질 수 있겠습니다.
이렇게 만들어진 입자가 얼마나 재료 위에 균일하게 덮히는가는 하전량과 표면 전기장의 함수 등으로 별도의 문제가 될 수 있음을 참고해서, 질문자는 연구 주제를 찾아야 할 것 같습니다. 여기까지가 우리 연구실에서 도움을 줄 수 있는 부분으로 보입니다. 주제 파악에 도움이 되었으면 합니다.