• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
• /
• 2016.11a
• /
• pp.180-180
• /
• 2016

보론이 도핑된 $3{\times}3cm$ 크기의 p 형 다결정 실리콘 기판의 표면을 경면연마한 후, 다이아몬드 입자의 seeding을 위해 슬러리 중 다이아몬드 분말의 입도를 5 nm로 고정하고 초음파 전처리 공정을 진행한 후, 다이아몬드 박막을 증착하였다. 다이아몬드 증착은 Microwave Plasma Chemical Vapor Deposition 장비를 이용하였으며, 공정 조건은 초기 진공 $10{\times}10^{-3}Torr$, 공정 가스 비율 $Ar:CH_4=200:2$, 가스 유량 202 sccm, 공정압력 90 Torr, 마이크로웨이브 파워 600 W, 기판 온도 $600^{\circ}C$이었다. 기판에 DC bias 전압을 인가하는 것을 공정 변수로 하여 0, -50, -100, -150, -200 V로 변화시켜가며, 0.5, 1, 2, 4 h 동안 증착을 진행하였다. 주사전자현미경과 XRD, AFM, 접촉각 측정 장비를 이용하여 증착된 다이아몬드 입자와 막의 특성을 분석하였다. 각 bias 조건에서 초기에는 다이아몬드 입자가 형성되어 성장되었다가 시간이 증가될수록 연속적인 다이아몬드 막이 형성되었다. Table 1은 각 bias 조건에서 증착 시간을 4 h까지 변화시키면서 얻은 다이아몬드 입자 또는 박막의 높이(두께)를 나타낸 것이다. 2 h까지의 공정 초기에는 bias 조건의 영향을 파악하기 어려운데, 이는 bias에 의한 과도한 이온포격으로 입자가 박막으로의 성장에 저해를 받는 것으로 사료된다. 증착시간이 4 h가 경과하면서 -150 V 조건에서 가장 두꺼운 막이 성장되었다. 이는 기판 표면을 덮은 다이아몬드 박막 위에서 이차 핵생성이 bias에 의해 촉진되기 때문으로 해석된다. -200 V의 조건에서는 오히려 막의 성장이 더 느렸는데, 이는 Fig. 1에 보이듯이 과도한 이온포격으로 Si/diamond 계면에서 기공이 형성된 것과 연관이 있는 것으로 보인다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
• /
• 2008.11a
• /
• pp.43-44
• /
• 2008

실리콘 웨이퍼 위에 마이크로웨이브 플라즈마 화학증착법으로 나노결정질 다이아몬드 박막을 형성하고 그 위에 RF 마그네트론 스퍼터로 ZnO 박막을 적층한 후 SAW(Surface Acoustic Wave) 필터를 제작하여 평가하였다. 기판온도, 작업압력, Ar/$CH_4$ 비율을 변화시켜 최적공정 조건에서 30nm 수준의 결정립을 갖는 $4{\mu}m$ 두께의 다이아몬드 박막을 얻었고, RF 인가전력, 기판온도, Ar/$O_2$ 비율을 조정하여 결정성이 우수하고, 표면 거칠기가 좋으며, 높은 비저항을 갖는 $2.2{\mu}m$ 두께의 ZnO 박막을 얻었다. 박막의 특성은 FESEM과 XRD로 평가하였다. Lift-off 식각공정을 이용하여 일정한 선폭과 간격(Line/Space : 1.5/$1.5{\mu}m$)을 갖는 구리 전극 패턴을 형성하였다. Network Analyzer를 이용하여 측정한 SAW 필터의 중심주파수는 1.67GHz이었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
• /
• 2015.11a
• /
• pp.305-305
• /
• 2015

알루미늄 방열판 위에 MPCVD(Microwave Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) 장치를 이용하여 DC 바이어스 전압을 기판에 인가하면서 $Ar+CH_4$ 가스 분위기에서 증착한 나노결정질 다이아몬드(Nanocrystalline Diamond; NCD) 박막의 방열 특성을 평가하였다. XRD와 Raman spectroscopy를 이용하여 증착된 박막이 NCD인지를 확인하였으며 FE-SEM 및 FIB로 박막의 표면 및 단면의 형상을 관찰하였다. 다이아몬드가 증착된 방열판에 LED를 부착하여 발열시키고 열유동측정기의 하나인 T3-ster를 사용하여 방열 특성을 분석하였다. 기존 알루미늄(Al) 기판(5.55 K/W)보다 다이아몬드 증착(Dia-Al) 기판(3.88 K/W)의 열저항 값이 현저히 작았다, 또한 LED 접합온도는 Dia-Al 기판이 Al 기판보다 약 $3.5^{\circ}C$만큼 낮았다. 적외선 열화상 카메라로 발열 중인 시편의 전면과 후면을 촬영한 결과, LED가 부착된 전면부에서는 최고 발열 부위(hot spot)의 면적이 Al 기판의 경우가 Dia-Al 기판보다 높았고, 후면부에서는 그 반대의 경향을 보였다. 이들 데이터로부터 다이아몬드 증착 방열판이 기존의 방열판보다 방열특성이 우수한 것으로 해석할 수 있으며, 다이아몬드 박막을 방열판으로 사용하면 LED의 사용 수명과 효율이 높아질 것으로 기대된다.

• Journal of the Korean Ceramic Society
• /
• v.39 no.5
• /
• pp.467-472
• /
• 2002

Long Carbon Nanotubes(CNTs) were cut by diamond lapping film followed by observation using SEM. The paste was prepared by mixing shortened CNT powder, ${\alpha}$-terpineol used as a solvent, and ethylcellulose as a binder. This paste was deposited on glass substrate by screen printing and extruded by syringe. After screen printing, several post-treatments were performed to control the alignment of CNTs perpendicular to the substrate. The deposited CNTs were scratched by sand paper or diamond lapping film. It was also treated by attachment followed by an immediate detachment using the adhesive tape. SEM observation indicates that excellent vertical alignment of CNTs could be achieved by simple post-treatments from the screen printed-CNTs paste. Similar alignment of CNTs is also observed in the as-extruded CNTs paste.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• v.37 no.1
• /
• pp.9-15
• /
• 2013

The effective use and management of energy resources has been issued to solve the global warming problem and petrolium price increase. To improve the energy efficiency of a heat exchanger, a new countermeasure is required and the heat transfer research of nano-fluids as a new working fluid is needed. This study was carried out with increasing the Reynolds number and the vol% of nano-fluids in the inlet temperature of $25^{\circ}C$ and $50^{\circ}C$. As the result, the higher the entrance temperature is, the higher the convective heat transfer coefficient is.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
• /
• v.7 no.6
• /
• pp.1047-1055
• /
• 2006

We patterned nano-width lines on a super hard bulk diamond substrate by varying the ion beam current and ion beam sources with a dual beam field ion beam (FIB). In addition, we successfully fabricated two-dimensional nano patterns and three-dimensional nano plate modules. We prepared nano lines on a diamond and a silicon substrate at the beam condition of 30 kV, 10 pA $\sim$ 5 nA with $Ga^+$ ion and $H_2O$ assisted ion sources. We measured each of the line-width, line-depth, etched line profiles, etch rate, and aspect ratio, and then compared them. We confirmed that nano patterning was possible on both a bulk diamond and a silicon substrate. The etch rate of $H_2O$ source can be enhanced about two times than that of Ga source. The width of patterns on a diamond was smaller than that on a silicon substrate at the same ion beam power The sub-100 nm patterns on a diamond were made under the charge neutralization mode to prevent charge accumulation. We successfully made a two-dimensional, 240 nm-width text of the 300-lettered Lord's Prayer on a gem diamond with 30 kV-30 pA FIB. The patterned text image was readable with a scanning electron microscope. Moreover, three dimensional nano-thick plate module fabrication was made successfully with an FIB and a platinum deposition, and electron energy loss spectrum (EELS) analysis was easily performed with the prepared nano plate module.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 1999.02a
• /
• pp.87-87
• /
• 1999

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2008.08a
• /
• pp.61-61
• /
• 2008

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2008.08a
• /
• pp.104-104
• /
• 2008

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2009.02a
• /
• pp.113.1-113.1
• /
• 2009