การประยุกต์อินเวอร์เตอร์คลาส ดี เรโซแนนซ์ เพื่อใช้ในกระบวนการพลาสมา

Application of inverter class D resonant for plasma process

Name: วรธัช ไชยคุณ

keyword: กระบวนการพลาสมา

ThaSH: พื้นผิววัสดุ (เทคโนโลยี)

; อินเวอร์เตอร์คลาสดี.

ThaSH: สปัตเตอริง (ฟิสิกส์)

Abstract: การเคลือบฟิล์มบางบนพื้นผิวของวัสดุที่ต้องการด้วยวิธีการสปัตเตอร์ริงเป็นหนึ่งในวิธีการสำคัญที่ใช้ในอุตสาหกรรมซี่งอาศัยการแยกอะตอมของก๊าซสปัตเตอร์ เช่น ก๊าซอาร์กอน (Ar) เป็นไอออนและอิเล็กครอน (ไอออไนเซชัน) ซึ่งสามารถทำได้โดยใช้วงจรขับพลาสมาที่มีกระแสฟังก์ชั่นไซน์ความถี่สูงป้อนไปที่เครื่องเคลือบสปัตเตอร์ริง วงจรอินเวอร์เตอร์คลาส ดี เรโซแนนซ์แบบอนุกรม-ขนาน ถูกนำเสนอในวิทยานิพนธ์นี้ด้วยเหตุผลของค่าประสิทธิภาพที่สูงที่กระแสฟังก์ชันไซน์ความถี่สูง (มากกว่า 70% ที่ 100-500 วัตต์) วงจรสามารถทำงานในย่านการทำงานของสวิตซ์ที่แรงดันศูนย์ (ZVS) ความถี่เรโซแนนซ์ (fo) จะตั้งค่าต่ำกว่าความถี่สวิตซ์ (f) อย่างไรก็ตาม พลาสมาภายในถังสุญญากาศของระบบสปัตเตอร์ริงมีโครงสร้างที่มีความซับซ้อนทางกายภาพ ดังนั้น แบบจำลองของโหลดพลาสมามาอย่างง่ายจึงถูกนำมาใช้ พร้อมทั้งกับแบบจำลองของหม้อแปลงอิมพีแดนซ์เข้าคู่แบบอุดมคติ แนวคิดในการออกแบบถูกทำให้สำเร็จโดยกำลังด้านออกของชุดต้นแบบที่ 194.9 วัตต์ และมีค่าประสิทธิภาพที่ 77.3% ที่ความถี่สวิตช์ 100 กิโลเฮิรตซ์ การทดลองการเคลือบฟิล์มบางโดยการสปัตเตอร์ริงถูกทำภายใต้สภาวะก๊าซอาร์กอนเป็นก๊าซสปัตเตอร์ ผลการทดลองได้แสดงให้เห็นว่าสามารถเคลือบฟิล์มบางของไททาเนียมลงบนพื้นผิวเรียบของแผ่นแก้วบางได้

Abstract: Thin film sputtering on the desired substrate is one of an industrial application that needs to split atoms of sputter gas, such as Argon (Ar), to ions and electrons. This can be done by plasma driven circuit that delivers a high frequency sinusoidal current waveform to the sputtering machine. For the reason of high efficiency (more than 70% at 100-500 W) with high frequency sinusoidal current waveform, this paper presents an application of halfbridge class D series-parallel resonant inverter for plasma-driven circuit. In order that the inverter can operate at zero voltage turn-on switches (ZVS), the resonant frequency ( fO ) of resonant tank is set below switching frequency ( f ). However, the vacuumed chamber of sputtering system has a complicated physical structure, so that a simply load model is used together with an ideal model of matching impedance transformer. The design concept is realized by 194.9 W of prototype with 77.3% of efficiency at 100 kHz switching frequency. Under environment of Argon gas, the experimental results verify that the prototype can sputter thin film of material target; which here is Titanium, on glass slide.

มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ. สำนักหอสมุดกลาง

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: library@kmutnb.ac.th

Name: พิสิษฐ์ ลิ่วธนกุล

Role: ที่ปรึกษาวิทยานิพนธ์

Email : ptl@kmutnb.ac.th

Created: 2555

Modified: 2560-05-23

Issued: 2556-02-14

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

CallNumber: E-THESIS

tha

DegreeName: วิศวกรรมศาสตร์มหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: วิศวกรรมไฟฟ้า

Grantor: มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ

©copyrights มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	B15614050.pdf	1.16 MB	34	2025-11-14 09:53:41

ใช้เวลา

0.016115 วินาที