Sheath KM 모델의 해석에 관한 질문

2020.04.28 10:26

조현제 조회 수:450

안녕하세요, 플라즈마를 공부중인 조현제 학생입니다. RF 스퍼터링을 공부하다가 이해가 잘 안되는 부분이 있어서 질문드립니다.

제가 이해한 바로는 자기바이어스 효과는 교류 전류가 가해진 두 전극 중  한쪽의 전극에 부도체나 캐패시터를 연결하게 되면, 해당 전극쪽으로는 전하의 이동이 불가능하여, 마치 DC 내부의 플로팅 기판처럼 전자의 이동속도>> 양이온의 이동속도 에 따라 전반적으로 전위의 감소가 나타나게 되어서 캐패시터가 연결되었거나 부도체가 전극에 붙어있는 기판이 주로 음극으로서 작용을 한다고 이해했습니다. 반면에 다른 전극쪽은 회로 그림을 보면 전극과 접지점이(캐패시터나 절연체의 단절없이) 도선으로연결되어 전압인가의 방향이 바뀌더라도 전자나 양이온이 축적되지 못하고 바로 빠져나가기 때문에 항상 0(접지)의 전위만을 가지게 된다고 이해했습니다. 


그런데 Koenig-maissel  식을 보면 기판의 면적의 비에 따라 양 전극의 쉬스 전압의 크기가 정해진다고 볼 수 있습니다. 즉 만약 양 기판의 면적이 같다면 두 전극의 쉬스 전압은 같아져 자기바이어스 효과가 나타나지 않는다는 이야기인데, 자기 바이어스 효과의 물리적 해석은 위에서도 언급하였듯이 한 전극쪽의 전하의 이동이 제한되어있고(부도체나 캐패시터가 연결된 전극) 전자의 이동속도가 이온의 이동속도보다 더 빠르기 떄문에 시간이 지남에 따라 전위의 값이 감소하게 된다는 것인데, 두 기판의 면적이 같다고 이러한 물리적 현상이 사라진다는것이 이해가 가지 않습니다. 제가 자기 바이어스 효과를 잘못 이해한것인가요? 아니면 이 K-M equation를 적용할때 또 다른 무언가를 고려해야하는지 궁금합니다.

감사합니다   

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