• 전기화학회지
• /
• 제15권4호
• /
• pp.236-241
• /
• 2012

일반적으로 그라파이트는 높은 결정성으로 인해 나노입자상으로 제조하기 어려우며 특히 표면에 친수성을 부여하기가 쉽지 않은 재료로 알려져 왔다. 본 연구에서는 박막 증착에 널리 활용되어 오던 펄스 레이저 어블레이션 기법을 액상에 적용하여 친수성이 부여된 그라파이트 나노입자를 합성하였다. 타겟으로는 그라파이트 로드를 사용하였으며 레이저 출력을 조절하며 액상에서 어블레이션을 실시한 결과 매우 높은 분산 안정성을 갖는 친수성 그라파이트 나노입자를 합성할 수 있었다. FT-IR 분석결과 합성된 친수성 그라파이트 나노입자는 카르복시기 및 카르보닐기 등이 나노입자의 형성과 동시에 표면에 도입된 것이 밝혀졌으며 이는 제타 포텐셜로도 확인할 수 있었다. 최종적으로 Polyethyleneglycol(PEG)과 컴포지트하여 아세톤 센서에 적용한 결과 기존의 카본 블랙 대비 우수한 감도를 나타내었다.

• 한국결정성장학회지
• /
• 제14권1호
• /
• pp.33-36
• /
• 2004

고밀도 GaN 타겟의 레이저 어블레이션으로 상온에서 비정질 GaN 박막을 제조하였다. 다양한 Ar 압력 및 레이저 에너지로 증착된 박막의 표면미세구조 및 조성분석 결과, 10Pa의 압력하에 증착된 박막은 smooth한 표면을 갖는 비정질 GaN로 구성되었음을 확인하였으며, 특히 200mJ/pu1se로 증착된 박막은 저 에너지에서 증착된 박막과 비교하여 결정성의 증가 및 화학양론에 가까운 조성을 나타냈다. 상온 photoluminescence spectra로부터 비정질 GaN 박막은 약 2.8eV에서 강한 band gap발광특성이 관측되었으며, 200mJ/pu1se의 10 Pa에서 가장 높은 발광효율을 나타냈다.

• 기계저널
• /
• 제37권12호
• /
• pp.47-52
• /
• 1997

엑사이머 레이저는 Ar, Kr, Xe등의 희귀가스와 F, Cl과 같은 할로겐족 가스를 혼합하여 방전여기에 의해 발진되는 157-350mm 파장대에 자외선 레이저이다. UV레이저를 이용하면 종래의 기계 가공 공정으로 실현할 수 없는 극소형 및 초정밀의 기계구조, 센서 또는 액츄에이터를 비접촉식으로 할 수 있고 가공시 열손상이 거의 없다. 최근 제품의 소형화 및 박막화 추세에 따른 미세가공 기술의 급속한 발전을 살펴보면, Uv레이저를 이용한 실리콘 표면의 도핑(dopping)에 관한 연구, 미소전자 패키징에 레이저를 이용하는 방법뿐만 아니라, 레이저 유도에 의한 금속과 혼합물의 물질전달 현상을 활용한 마이크로 패터닝에 관한 연구도 진행되고 있다. 본 글에서는 여러가지 응용분야 중 레이저 어블레이션, 레이저유도화학에칭, 레이저 PVD등에 대하여 기술한다.

• 마이크로전자및패키징학회지
• /
• 제14권3호
• /
• pp.29-36
• /
• 2007

본 논문에서는 펨토초 레이저를 사용하여 정밀하고 효과적인 레이저 어블레이션 작업이 가능한지를 확인하기위한 수치 해석 및 가공 작업을 수행하였다. 이를 위하여 Si 재료 내부의 에너지 전달 메커니즘에 대한 수치해석을 실시하였으며, Si 웨이퍼에 각각 다른 조건으로 적용된 레이저 플루언스 값으로 $100\;{\mu}m$ 직경의 미세 관통 홀을 형성한 후, 광학현미경과 3차원 표면 형상 측정 장비를 사용하여 형성된 미세 관통 홀의 가공성과 열영향부의 발생 정도를 관찰하고 분석하였다. 실험 결과를 통해 레이저 플루언스 조건에 따른 열영향부의 발생 정도를 분석하였으며, 또한 최소한의 열영향부를 가지며 우수한 홀 가공성을 보이는 최적의 미세 관통 홀 가공 조건을 도출하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
• /
• 한국정밀공학회 2007년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.655-656
• /
• 2007

• 한국정밀공학회지
• /
• 제21권12호
• /
• pp.13-20
• /
• 2004

Manufacturing process for the microfluidic device can include such sequential steps as master fabrication, electroforming, and injection molding. The laser ablation using masks has been applied to the fabrication of channels in microfluidic devices. In this study, manufacturing of polymer master and mold insert for micro injection molding was investigated. Ablation of PET (polyethylene terephthalate) by the excimer laser radiation could be used successfully to make three dimensional master fur nickel mold insert. The mechanism fur ablative decomposition of PET with KrF excimer laser $({\lambda}: 248 nm, pulse duration: 5 ns)$ was explained by photochemical process, while ablation mechanism of PMMA (polymethyl methacrylate) is dominated by photothermal process, the .eaction between PC (polycarbonate) and KrF excimer laser beam generate too much su.face debris. Thus, PET was adopted in polymer master for nickel mold insert. Nickel electroforming using laser ablated PET master was preferable for replication method. Finally, it was shown that excimer laser ablation can substitute for X-ray lithography of LIGA process in microstructuring.

• 한국정밀공학회지
• /
• 제27권11호
• /
• pp.17-23
• /
• 2010

Titanium alloy is one of the hard processing materials made by the traditional manufacturing method because of the excellent mechanical strength. Ablation of titanium alloy is investigated by using a femtosecond laser which is a regenerative amplified Ti:sapphire laser with 1kHz repetition rate, 184fs pulse duration time and 785nm wavelength. Experiments are carried out under various ablation conditions with different pulse overlap ratios for the rectangular shape and micro hole. Test results show that the ablation characteristic according to pulse overlap ratio of titanium alloy seems to be as non-linear type at the different zone of energy fluence. The optimal condition of rectangular shape processing is obtained at the laser peak power 1.3mW, pulse overlap ratio of 90%, beam gap of $1\;{\mu}m$. The micro hole has a good quality from the pulse overlap ratio of 99% at the same laser peak power. With the optimal processing condition, the fine rectangular shape and micro hole without burr and thermal damage are achieved.

• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2000년도 추계학술대회논문집A
• /
• pp.736-742
• /
• 2000

Mass removed from crystalline silicon samples during high power single-pulse laser ablation was studied by measuring the resulting crater morphology with a white light interferometric microscope. The volume and depth of the craters show a strong nonlinear change as the laser irradiance increases across a threshold value, that is, approximately $2.2{\times}10^{10}\;W/cm^2$. Time-resolved shadowgraph images of the ablation plume show the ejection of large particulates from the sample for laser irradiance above the threshold, with a time delay of about 300-400 nsec. The thickness of superheated liquid layer near the critical temperature was numerically estimated, considering the transformation of liquid metal into liquid dielectric near the critical state (i.e., induced transparency). The estimated thickness of the superheated layer at a delay time of 200 nsec agreed with the measured crater depths, suggesting that induced transparency promotes the formation of a deep superheated liquid layer which leads to an explosive boiling responsible for the sudden increase of crater volume and depth.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제27권9호
• /
• pp.1335-1341
• /
• 2003

This paper describes the process of nanoparticle synthesis by laser ablation of microparticles and consolidated sample. We have generated nanoparticles by high-power pulsed laser ablation of AI, Cu and Ag microparticles using a Q-switched Nd:YAG laser (wavelength 355nm, FWHM 6ns, fluence $0.8{\sim}2.0J/cm^2$). Microparticles of mean diameter $18{\sim}80{\mu}m$ are ablated in the ambient air. The generated nanoparticles are collected on a glass substrate and the size distribution and morphology are examined using a scanning electron microscope and a transmission electron microscope. The effect of laser fluence, collector position and compacting pressure on the distribution of particle size is investigated. To better understand the process of laser ablation of microparticle(LAM), we investigated the Nd: YAG laser-induced breakdown of Cu microparticle using time-resolved optical shadow images. Nanosecond time-resolved images of the ablation process are also obtained by laser flash shadowgraphy. Based on the experimental results, discussions are made on the dynamics of ablation plume.

• 한국정밀공학회지
• /
• 제29권7호
• /
• pp.799-804
• /
• 2012

Recently micro-nano structures has widely been reported to improve the performance of waterproof, heat isolation, sound and light absorption in various fields of electric devices such as mobiles, battery, display and solar panels. A lot of micro-sized holes on the surface of thin film provide excellent sound, or heat, or light transmission efficiency more than solid film and simultaneously nano-sized protrusions around micro hole increase the hydrophobicity of the surface of thin film because of lotus leaf effects as generally known previously. In this paper new rapid fabrication process with 355 nm UV laser ablation was proposed to get micro-nano structures on the surface of thin film, which have only been observed at higher laser fluence. Developed thin micro-nano structured film was also investigated the hydrophobic property by measuring the contact angle and demonstrated the possibility to apply to water droplet separation.