음의 고전압의 인가에 따라 반응하는 동적 플라즈마를 부하로 갖는 PSII(plasma source ion implantation) 펄스 시스템을 분석하기 위한 회로 모델을 개발하였다. 플라즈마 내에 삽입된 평판 전극 앞에서의 플라즈마 쉬스의 움직임은 동적 차일드-랑뮤어 쉬스 모델을 따르는 것으로 가정하였다. 표적 전극에 흐르는 전류는 전극에 인가되는 전압과 서로 영향을 주며 변하므로 동적 플라즈마 부하를 전압 의존 전류 원으로 표현하여 자기모순이 없는 회로 모델을 구현하였다. 회로 해석은 Pspice 프로그램을 이용하여 수행하였으며, 다양한 플라즈마 조건과 펄스인가 조건에서의 실험 결과와 비교하여 회로 모델의 타당성을 검증하였다.
A circuit model has been developed to analyze characteristics of the PSII(plasma source ion implantation) pulse system with dynamic plasma load. The plasma sheath in front of the immersed planar target biased with a negative-high voltage pulse is assumed to be governed by the dynamic Child-Langmuir sheath model. Target current is self-consistently varied with the applied voltage by using the voltage-controlled current source in the circuit model. Circuit simulations are conducted with Pspice circuit simulator, and simulated pulse currents and voltages on the target are compared and confirmed with experimental results for various voltage pulses and plasma conditions.
