진공상태의 정도

물리적인 방법에 의해서 박막(얇은 막)을 제작할 때에는 박막을 만들려는 물질에 에너지를 가하여 공간중에서 원자,분자의 집합체를 만들어 기화시키고 다른장소에서

 

결합 또는 응축시키게 합니다.

 

이 과정에서 만약 기화한 물질과  공기가 함께 있다면 

 

(1)박막물질의 직진이 방해되고, 공간중에서 이슬과같은 작은 입자가 형성되어 평평한 박막을 만들기가 어렵게 됩니다.

 

(2)공기분자가 박막중에 들어가 불순물이 됩니다.

 

(3) 공기중의 활성분자가 박막물질과 화합물을 만듭니다.

 

(4) 기화, 증발을 위한 가열장치나 증발물질과 공기분자가 화합물을 형성하여 정상증발이 불가능하게 됩니다.

 

여기서 공기분자를 박막제작을 위한 장치에서 배제할 필요가 생깁니다. 이것을 배기라고 하고, 공기가 1기압 이하의 압력으로 배기된 상태를 실험물리에서는 진공이라고 

부릅니다.

 

그래서 진공을 만들기 위한 장치를 진공펌프, 진공으로 배기되는 용기를 진공조라 부르고, 진공펌프와 진공조를 일괄하여 진공장치라고 부릅니다.

 

이 진공을 표현하는 단위에도 여러가지가 있습니다.

1 기압(atm) = 760 Torr(mmHg) =1.013 x10⁵Pa

1Pa =1N/m² = 0.0075 Torr =7.5mTorr

1Torr= 133.3 Pa

1bar =10⁵Pa =750Torr

 

그리고 진공장치를 가진 장비에 따라 진공의 정도(단계)는  아래와 같이 나누어집니다.

 

          장비                             진공상태                  진공의 단계

Sputter , LPCVD, RIE--------- 25~7.5X10^-4 Torr----------Medium Vacuum

 

Implant, Evaporator ------- 7.5X10^-4 ~ 7.5X10^-7Torr   ---High Vacuum

 

SEM, EPMA, TEM  --------- 10X10^-7 ~ 10X10^-10Torr   ---Very High Vacuum

 

MBE, STM, XPS    --------- 10X10^-10 ~ 10X10^-13Torr  ---Ultra High Vacuum

 

우주선  실험장비    --------- 10X10^-13Torr 이하   ---Super  Ultra High Vacuum

 

그래서 MV(중진공), HV(고진공), UHV(초고진공) 하면 어느정도의 진공상태에서 실험을 하는지를 알게되는 것입니다.

<출처:네이버오픈백과>