질문 ::

안녕하세요
며칠 전에 교수님에게 교육을 받고 궁금한 것이 있어 멜을 보냅니다.

self_bias 를 만들기 위해서 blocking capacitor 와 전극의 면적크기를 달리하는 데, 면적의 크기를 달리 하면 왜 Self-bais 가 향상되죠?

답변 ::

Self bias에 관한 이전의 설명을 참조하시기 바랍니다.

단, blocking capacitor와 전극의 면적이 크기를 달리한다고 생각하였는데 blocking capacitor의 역할은
반응기의 electrode와 연결된 power supply에 높은 직류 전류가 흐르는 것을 막기위한 안전장치로써
electrode와 직렬 연결되어 있는 capacitor를 의미하며, 이 capacitor는 또한 DC 전류를 block함으로써
capacitor와 연결되어 있는 electrode의 전위를 음으로 shift시키게 됩니다 (self bias). 또한 electrode 의 전극의 크기가
bias 전위의 크기에 영향을 주는 이유는 이 전극이 플라즈마와 직렬로 연결되어 있음으로 플라즈마와 전극 사이에  
형성되어 있는 sheath 영역의 capacitance의 크기가 변하기 때문입니다. 일반적으로 면적이 넓어지면 capacitance는 커지나
전류의 크기가 같아하고 (직렬회로) 따라서 같은 시간동안 하전되는 전하량은 전극의 크기에 상관없이 같아야 할 것입니다.
따라서 C가 큰 곳에는 voltage drop이 작아야 하며 C가 작은 곳에서는 V가 크게 되고 이 C는 전극의 크기, V는 sheath potential
즉 플라즈마에서 전극으로 전위가 강하되는 값을 나타냅니다. 따라서 크기가 작은 전극 앞에서의 전위변화가 매우
크게 나타나게 되는 것 입니다.