• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2003년도 제24회 학술발표회 초록집
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• pp.223-223
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• 2003

• 한국세라믹학회지
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• 제40권10호
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• pp.967-972
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• 2003

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.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 C
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• pp.2377-2379
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• 2005

본 논문은 유연한 영상표시 장치에 응용될 수 있는 중공음극방전 소사(hollow cathode discharge device)를 마이크로머시닝기술로 제작하고 시험한 결과를 보여준다. 중공음극방전은 평판음극방전에 비해서 전류밀도가 큰 장점이 있다. 방전 소자는 유연한 구조의 양극과 음극, 그리고 그 사이의 절연층으로 구성되어 있으면 소자의 크기는 $20mm{\times}10mm$이다. 방전이 일어나는 영역은 관통 구멍으로서 $7{\times}11$개가 배열되어 있고, 구멍의 직경은 $70{\mu}m$이다. 실리콘 기판 위에 SU-8 몰드를 형성한 후 니켈 전기도금으로 음극을 제작한다. 그 위에 폴리이미드를 스핀코팅하여 절연층을 이루고, 열증착으로 알루미늄 양극을 제작한 후, 실리콘과 SU-8을 제거하여 방전 소자를 완성한다. 진공챔버내 아르곤 가스 분위기에서 소자의 두 전극 간 전압을 변화시켜 가면서 전류-전압 특성을 측정하였고, 방전상태를 관찰하였다. 챔버 내의 절대압력이 260mmHg이고 인가전압이 230V 정도일 때 안정 방전이 관찰되었다

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1996년도 추계학술대회 논문집 학회본부
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• pp.200-202
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• 1996

MgO film was deposited on the glass substrate by the hollow cathode discharge ion plating method and the characteristics of the MgO thin film such as deposition rate, crystalline orientation, surface morphology and secondary electron coefficient were investigated. The deposition rate of MgO thin films were $430^{\sim}1270{\AA}$/min at various temperatures and biases. The crystalline orientation of the MgO thin film changed from (200) to (220) upon increasing the HCD current from 100A to 200A. These results indicated that the crystallin orientation of the MgO thin film was determined by the super-saturation ratio. The (200) peak decreased and the (220) peak increased as the substrate bias increased, while both peaks increased as the substrate temperature increased. The grain size increased as the substrate bias increased and the secondary electron emission coefficient increased as the substrate bias increased.

• 분석과학
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• 제22권2호
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• pp.152-158
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• 2009

본 연구에서는 유기화합물의 효과적인 소프트 이온화를 위하여 기존의 SPI장치를 개선한 새로운 형태의 방전 장치를 제작하였다. 새로 제작된 소프트 플라스마 이온화 장치는 반 원통 형태의 메쉬 음극과 속빈 원통 형태의 양극으로 구성하였다. 이온화원으로 사용하기에 앞서, 특정압력에서 전극간격에 따른 전압 전류 특성곡선을 조사하여 장치의 구성을 최적화 하였으며, 그 결과 넓은 전압 전류 영역에서 안정한 플라스마를 생성하는 조건을 결정하여 다양한 이온화 패턴을 기대 할 수 있게 하였다. 최적화된 이온화장치를 사중극자 질량분석기와 연결하여 디클로로메탄의 질량 스펙트럼을 관찰하였고, 분석결과 디클로로메탄은 전자충격이온화에 의한 분리 패턴과 비슷하게 나타나는 것을 확인하였다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제11권7호
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• pp.571-580
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• 1998

The numerical model that can describe the ignition of pseudospark discharge using hybrid fluid-particle(Monte Carlo )method has been developed. This model consists of the fluid expression for transport of electrons and ions and Poisson's equation in the electric field. The fluid equation determines the spatiotemporal dependence of charged particle densities and the ionization source term is computed using the Monte carlo method. This model has been used to study the evolution of a discharge in Argon at 0.5 torr, with an applied voltage if 1kV. The evolution process of the discharge has been divided into four phases along the potential distribution : (1) Townsend discharge, (2) plasma formation, (3) onset of hollow cathode effect, (4) plasma expansion. From the numerical results, the physical mechanisms that lead to the rapid rise in current associated with the onset of pseudospark could be identified.

• 한국추진공학회지
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• 제20권3호
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• pp.54-62
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• 2016

이단 마이크로 할로우 음극 방전(MHCD) 플라즈마를 사용하는 마이크로 플라즈마 추력기(${\mu}PT$)에 대한 실험 연구가 수행되었다. 40 sccm의 아르곤 유량과 10 W 미만의 전력으로 보다 더 직진성 있고 긴 침투 길이를 가진 배기 플룸을 만드는 정전기적 가속이 이단 MHCD에 의해 발생되었다. 전압-전류 특성에서는 이단 운전 시 두 번째 단의 가속 전압이 일정하게 되는 최적 영역이 있음을 보였다. 추정된 배기 플룸의 길이가 가속 전압으로 추산된 이론적 배출 속도와 비슷한 증가 경향을 보였다. 다중 채널을 가진 마이크로 플라즈마 추력기는 동일한 총 전력량에 대하여 단일 채널 추력기와 비슷한 특성을 보여, 이는 채널 당 허용 전력량을 낮춰 전체 전력량을 높일 수 있음을 의미한다. 아르곤 원자 분광선의 볼츠만 그래프에서 배기 플룸의 평균 전자 여기 온도는 약 2.6 eV(=약 30,170 K)임이 확인되었다.

• 전기학회논문지
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• 제62권7호
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• pp.980-986
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• 2013

In this paper, the discharge characteristics of ac-type cylindrical discharge devices with diameters (D) in the $50{\sim}400{\mu}m$ range have been investigated numerically. The cylindrical devices have much lower breakdown voltages compared to the coplanar electrode structures. The breakdown voltage of the cylindrical structures increases with the decrease of diameters in $50{\sim}100{\mu}m$ range. In $100{\sim}200{\mu}m$ range, however, the breakdown voltage decreases slightly with the decrease of diameters. Also, as the diameter gets smaller, the electron heating efficiency is greatly improved.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1994년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1533-1535
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• 1994

The Monte-Carlo simulation was used to define the physical mechanisms of the initiation phase of pseudo-spark discharge. The pseudo-spark discharge employing the hollow cathode geometry is accompanied by very fast current rising and intense charged particle beams. In this model, time-dependent continuity equation for the electrons and ions were solved consistently with Poisson's equation for the electric field in a two-dimensional, sysmmetrically cylinderical geometry. From the simulation, a sequence of physical mechanisms that cause the rapid current rise associated with the onset of pseudo-spark discharge mode were identified.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1989년도 하계종합학술대회 논문집
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• pp.335-337
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• 1989

The Charcteristics of the HCD ion plating system for TiN coating was Investigated. 1-V curvet of the HCD ( hollow cathode discharge ), radiation temperatures of the Ta tube and the Ti pool and the electron density and the temperature of the generated plasma are shown. The preferred orientation and the micro-hardness of coatings performed by HCD process are studied.