Electro-optical (EO) characteristics of twisted nematic (TN) - liquid crystal display (LCD) on the NDLC thin film using obliquely ion beam (IB) exposure as new ion beam (IB) type system (DuoPIGatrion ion source). A good uniform alignment of the nematic liquid crystal (NLC) alignment with the ion beam exposure on the NDLC thin film was observed. In addition, it can be achieved the good EO properties of the ion-beam-aligned TN-cell on polyimide surface ; the stable VT curve in the ion-beam-aligned TN cell on the NDLC thin film with ion beam exposure using new type IB equipment was obtained. and the fast response time in the ion-beam-aligned TN cell on the NDLC thin film with ion beam exposure using new type IB equipment was obtained.
G. E. Bugrov;S. K. Kondranin;E. A. Kralkina;V. B. Pavlov;K. V. Vavilin;Lee, Heon-Ju
Journal of Korean Vacuum Science & Technology
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제5권1호
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pp.19-24
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2001
The paper represents the results of the development and the test of "cold cathode" ion source model with 5 cm aperture where the glow discharge is utilized for generation of electrons in the cathode of the ion source. The results of probe measurements of the ion source are represented. The integral parameters such as electron energy distribution function(EEDF), electron density and mean electron energy, discharge voltage-current characteristics, and distribution of ion beam were studied.
JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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제8권3호
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pp.251-263
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2008
In this paper, we report an analytical modeling and 2-D Synopsys Sentaurus TCAD simulation of ion implanted silicon carbide MESFETs. The model has been developed to obtain the threshold voltage, drain-source current, intrinsic parameters such as, gate capacitance, drain-source resistance and transconductance considering different fabrication parameters such as ion dose, ion energy, ion range and annealing effect parameters. The model is useful in determining the ion implantation fabrication parameters from the optimization of the active implanted channel thickness for different ion doses resulting in the desired pinch off voltage needed for high drain current and high breakdown voltage. The drain current of approximately 10 A obtained from the analytical model agrees well with that of the Synopsys Sentaurus TCAD simulation and the breakdown voltage approximately 85 V obtained from the TCAD simulation agrees well with published experimental results. The gate-to-source capacitance and gate-to-drain capacitance, drain-source resistance and trans-conductance were studied to understand the device frequency response. Cut off and maximum frequencies of approximately 10 GHz and 29 GHz respectively were obtained from Sentaurus TCAD and verified by the Smith's chart.
직경 5 cm cold hollow cathode 이온원을 박막의 이온보조증착법 또는 이온보조반응법에 사용하기에 적합한 이온빔으로 넓은 면적을 균일하게 조사할 수 있는 이온원을 설계, 제작하기 위한 방안으로 연구하게 되었다. 이온원은 글로우 방전을 위한 음극과 이온화 효율의 증가를 위한 자석, 플라즈마 챔버, 그리드 전극으로 이루어진 이온광학시스템, 직류전원공급장치로 이루어진다. 전자인출전극의 구조 및 형태로 구분하여 한개의 노즐로 이루어진 (I) 형태와 복수개의 노즐로 변형된 (II) 형태로 제작하였다. 서로 다른 구조의 전자인출전극 (I)형태와 (II) 형태를 부착한 이온원에 beam profile을 측정한 결과 (I) 형태의 전자인출전극을 부착한 경우에는 이온원의 중심에서 140 $\mu\textrm{A}$/$\textrm{cm}^2$으로 측정되어 졌으며, 외곽으로 멀어질수록 급격히 전류밀도가 감소하여 균일한 영역(최대값의 90%)은 직경 5 cm로 측정되어졌다. (II) 형태로 변형되어진 이온원의 경우 중심에서 65 $\mu\textrm{A}$/$\textrm{cm}^2$으로 (I) 형태와 비교하여 상대적으로 낮은 전류밀도가 측정되었지만 외각으로 멀어졌을 경우에도 전류밀도는 완만하게 감소하여 균일한 영역은 직경 20 cm로 측정되었으며, 본 연구목적에 부합되는 특성이 측정되었다. 이온빔 균일도가 증가한 (II) 형태의 전자인출전극을 부착한 이온원으로 주입하는 아르곤 가스량의 변화, 이온광학시스템의 플라즈마 그리드 전극과 가속 그리드 전극 간격의 조절, 이온빔 에너지 변화에 따른 beam profile 및 특성을 괸찰하였다.
Large-area RF-driven ion source is being developed at Germany for the heating and current drive of ITER plasmas. Negative hydrogen (deuterium) ion sources are major components of neutral beam injection systems in future large-scale fusion experiments such as ITER and DEMO. RF ion sources for the production of positive hydrogen ions have been successfully developed at IPP (Max-Planck- Institute for Plasma Physics, Garching) for ASDEX-U and W7-AS neutral beam injection (NBI) systems. In recent, the first NBI system (NBI-1) has been developed successfully for the KSTAR. The first and second long-pulse ion sources (LPIS-1 and LPIS-2) of NBI-1 system consist of a magnetic bucket plasma generator with multi-pole cusp fields, filament heating structure, and a set of tetrode accelerators with circular apertures. There is a development plan of large-area RF ion source at KAERI to extract the positive ions, which can be used for the second NBI (NBI-2) system of KSTAR, and to extract the negative ions for future fusion devices such as ITER and K-DEMO. The large-area RF ion source consists of a driver region, including a helical antenna (6-turn copper tube with an outer diameter of 6 mm) and a discharge chamber (ceramic and/or quartz tubes with an inner diameter of 200 mm, a height of 150 mm, and a thickness of 8 mm), and an expansion region (magnetic bucket of prototype LPIS in the KAERI). RF power can be transferred up to 10 kW with a fixed frequency of 2 MHz through a matching circuit (auto- and manual-matching apparatus). Argon gas is commonly injected to the initial ignition of RF plasma discharge, and then hydrogen gas instead of argon gas is finally injected for the RF plasma sustainment. The uniformities of plasma density and electron temperature at the lowest area of expansion region (a distance of 300 mm from the driver region) are measured by using two electrostatic probes in the directions of short- and long-dimension of expansion region.
Ion implantation has been widely developed during the past decades to become a standard industrial tool. To comply with the growing needs in ion implantation, innovative technology for the control of ion beam parameters is required. Beam current, beam profile, ion fractions are of great interest when uniformity of the implant is an issue. Especially, it is important to measure the spatial distribution of beam power and also the energy distribution of accelerated ions. This energy distribution is influenced by the proportion of mass for ion in the plasma generator(ion source) and by charge exchange and dissociation within the accelerator structure and also by possible collective effects in the neutralizer which may affect the energy and divergence of ions. Hydrogen atom has been the object of a good study to investigate the energy distribution. Hydrogen ion sources typically produce multi-momentum beams consisting of atomic ion ($H^+$) and molecular ion ($H_2^+$ and $H_3^+$). In the beam injector, the molecular ions pass through a charge-exchanges gas cell and break up into atomic with one-half (from $H_2^+$) or one-third (from $H_3^+$) according to their accelerated energy. Burrell et al. have observed the Doppler shifted lines from incident $H^+$, $H_2^+$, and $H_3^+$ using a Doppler shift spectroscopy. Several authors have measured the proportion of mass for hydrogen ion and deuterium using an ion source equipped with a magnetic dipole filter. We developed an ion implanter with 50-KeV and 20-mA ion source and 100-keV accelerator tube, aiming at commercial uses. In order to measure the proportion of mass for ions, we designed a filter system which can be used to measure the ion fraction in any type of ion source. The hydrogen and helium ion species compositions are used a filter system with the two magnets configurations.
Saddle field ion source는 구조가 간단하고 영구자석을 사용하지 않아 소형화에 유리하고 구조가 간단한 DC 파워서플라이를 이용하기 때문에 장치 가격이 저렴하여 다양한 분야에서 응용되고 있으며 특히 이온빔 밀링 분야에 많이 사용된다. 초기 saddle field ion source 는 대칭형의 구형이었으나 지속적인 연구 개발로 와이어형, 원판형, 원통형 등 다양한 형태의 saddle field ion source가 개발되었다. 본 연구에서는 비교적 제작이 용이하고, 구조적으로 외부간섭에 대하여 덜 민감한 원통형 saddle field ion source를 제작하였다. 초기 saddle field ion source는 이온원 내부에 saddle field를 형성하기 위하여 대칭 구조를 가지 형태로 제작되었으나, 비대칭 구조에서도 saddle field가 형성될 수 있고 비대칭 구조를 채택할 경우 한쪽으로 더 많은 이온빔을 인출할 수 있기 때문에 실제 응용면에서는 비대칭 구조가 더 유리하다. 따라서 본 연구에서는 원통형 비대칭 saddle field ion source를 제작하였으며, 제작된 이온소스는 높이가 62 mm 지름이 55 mm의 소형 이온소스였다. 제작된 원통형 saddle field ion source는 진공도와 가속전압에 따라 방전 모드 변화하였다. Saddle field ion source는 전극과 extractor의 구조에 따라 조금씩 다르지만 대체로 5x10-5 Torr ~ 5x10-4 Torr 영역에서 안정적으로 작동하였다. 이온소스 내부의 압력이 높을 경우 수십 mA 의 방전 전류가 흐르는 고전류 방전 모드로 작동하였으며 압력이 낮을 경우에는 동일한 전압에서 수 mA 의 방전 전류만 흐르는 저전류 방전 모드로 작동하였다. 압력이 더 높아질 경우 아크 방전이 발생하여 이온소스의 작동이 불안정하여 연속적인 작동이 어려웠다. 고전류 방전 모드에서는 이온빔 전류가 Child-Langmuir 방정식에 따라 Vi3/2에 비례하여 증가하는 경향을 보여주었으며 저전류 방전 모드에서는 Vi에 선형적으로 증가하였다. 가속 전압이 동일한 경우 고전류 방전 모드가 저전류 방전 모드에 비하여 더 많은 이온빔 인출이 가능하지만, 고전류 방전 모드의 경우 이온의 방출 각도가 매우 넓은 반면 저전류 방전 모드에서는 이온빔의 퍼짐이 현저히 줄어듦을 관찰할 수 있었다. 원통형 saddle field ion source는 내부 구조가 간단하기 때문에 내부 전극의 구조 변화에 따라 방전 특성 및 이온빔 인출 특성이 심하게 변동하였다. Saddle field ion source에서는 Anode에 인가되는 방전 전압이 가속 전압과 같은 역할을 하는데 가속 전압은 2~10 kV 사이에서 인가가 가능하였다. 일반적으로 동일한 방전 모드에서 진공도가 높아질수록 방전 전류의 양과 인출되는 이온의 양이 증가하는 것이 관찰되었다. 제작된 이온소스는 최적 조건에서 5 mm 인출구를 통하여 0.7 mA의 이온빔 인출이 가능하였으며, 9 mm 인출구를 사용한 경우 1 mA까지 이온빔 인출이 가능하였다.
Linear ion beams have been introduced for the ion beam treatments of flexible substrates in roll-to-roll web coating systems. Anode layer linear ion sources (300 mm width) were used to make the linear ion beams. Oxygen ion beams having an ion energy from 200 eV to 800 eV used for the adhesion improvement of Cu thin films on PET substrates. The Cu thin films deposited by a conventional magnetron sputtering on the oxygen ion beam treated PET substrates showed Class 5 adhesion defined by ASTM D3359-97 (tape test). Argon ion beams with 1~3 keV used for the ion beam sputtering deposition process, which aims to control the initial layer before the magnetron sputtering deposition. When the discharge power of the linear ion source is 1.2 kW, static deposition rate of Cu and Ni were 7.4 and $3.5{\AA}/sec$, respectively.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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