• Title/Summary/Keyword: 박막 잔류응력

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폴리머 애자의 자기세정 코팅을 위한 스퍼터링되어진 $TiO_2$ 박막의 특성

  • Park, Cheol-Min;Jeong, Ho-Seong;Lee, Jae-Hyeong;Seo, Mun-Su;Park, Yong-Seop
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2013.08a
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    • pp.201.1-201.1
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    • 2013
  • 자기애자는 전차선로 설비에서 가장 중요한 전기절연재료이지만, 내충격에 결함이 있고 파괴되기 쉽고, 무거워 취급에 어려움이 따른다. 이러한 자기애자의 단점을 해결하기 위하여 고분자 애자의 개발이 진행되어지고 있다. 그러나 고분자 애자의 경우 재질 특성상 자기 애자보다 분진의 부착이 쉽고 부착된 분진의 세척이 어려운 단점이 있어, 장기 사용 시 특성 변화가 우려된다. 본 연구에서는 TiO2 세라믹 타겟이 부착된 비대칭 마그네트론 스퍼터링 장치를 이용하여 TiO2 박막을 증착하였으며 증착되어진 TiO2 박막의 광촉매 특성과 트라이볼로지 특성을 고찰하였다. 광촉매 특성으로는 표면 접촉각 분석을 통하여 고찰하였으며, 트라이볼로지 특성으로는 경도, 잔류응력, 마찰계수, 표면 거칠기 등을 평가하였다. 또한 XRD, FESEM 분석 등 구조분석을 통하여 광촉매 특성과 트라이볼로지 특성등과의 연관성을 규명하였다.

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Temperature Dependence of Magnetic Properties of YIG films Grown by Solid Phase Epitaxy (고상에피택시 YIG 박막의 온도에 따른 자기특성)

  • Jang, Pyug-Woo;Kim, Jong-Ryul
    • Journal of the Korean Magnetics Society
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    • v.15 no.1
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    • pp.25-29
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    • 2005
  • Magnetic properties of YIG films grown by solid phase epitaxy (SPE) was measured as a function of temperature with focus on magneto-crystalline and perpendicular magnetic anisotropy. Perpendicular magnetic anisotropy was not induced in the SPE YIG films annealed at low temperature by relaxing residual stress through formation of dislocation. On the contrary the films annealed at high temperature showed perpendicular magnetic anisotropy which shows very low density of dislocation. Perpendicular magnetic anisotropy field decreased linearly up to a high temperature of $230^{\circ}C$ above which magneto-crystalline anisotropy disappeared. Coercivity also decreased linearly with temperature up 세 $230^{\circ}C$. Magneto-crystalline anisotropy of perpendicular anisotropy induced epitaxial (111) YIG films can be measured using $H_k=4K_1/3M_s$. Temperature behavior of initial susceptibility can be successfully explained by Hopkinson effects. Curie temperature of YIG films grown on GGG substrate with high paramagnetic susceptibility can be easily measured using the results.

Improvement of Measurement Accuracy by Correcting Systematic Error Associated with the X-ray Diffractometer (X-선 회절 장비의 기계적 오차 수정을 통한 분석 정확도 향상)

  • Choi, Dooho
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.18 no.10
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    • pp.97-101
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    • 2017
  • X-ray diffractometers are used to characterize material properties, such as the phase, texture, lattice constant and residual stress, based on the diffracted beams obtained from specimens. Quantitative analyses using X-rays are typically conducted by measuring the peak positions of the diffracted beams. However, the long-term use of the diffractomer, like any other machine, results in errors associated with the mechanical parts, which can deteriorate the accuracy of the quantitative analyses. In this study, the process of correcting systematic errors in the $2{\theta}$ range of $30{\sim}90^{\circ}$ is discussed, for which strain-free Si powders from NIST were used as the standard specimens. For the evaluation of the impact of such error correction, we conducted a quantitative analysis of the true lattice constant for tungsten thin films.

태양전지 자기세정 코팅을 위한 스퍼터링되어진 TiO2 박막의 특성

  • Park, Cheol-Min;Jeong, Ho-Seong;Lee, Jae-Hyeong;Park, Yong-Seop
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2014.02a
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    • pp.479.2-479.2
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    • 2014
  • 자가 세정 및 김서림 방지가 가능한 투명 코팅 소재로써 $TiO_2$ 코팅박막을 제안하였으며, $TiO_2$ 코팅박막은 스퍼터링 방식으로 제작하였다. 낮은 표면 에너지를 갖는 물질을 화학적으로 변형시키고 유리기판 위 텍스쳐링을 형성함으로써, 수분에 대해 완전히 다른 특성을 갖는 표면을 유도하며, 김서림 방지 기능과 자가세정, 그리고 높은 빛 투과 특성으로 스마트 표면 코팅을 구현할 수 있다. $TiO_2$ 자가세정 코팅기술은 설치 후 1년 안에 먼지 및 오염에 따라 최대 40%의 효율 저하가 나타나는 태양전지, 디스플레이 패널 분야에서 매우 중요한 요소로 자리 잡을 것으로 기대되어진다. 본 연구에서는 $TiO_2$ 세라믹 타겟이 부착된 비대칭 마그네트론 스퍼터링 장치를 이용하여 $TiO_2$ 박막을 증착하였으며 증착되어진 $TiO_2$ 박막의 광촉매 특성과 트라이볼로지 특성을 고찰하였다. 광촉매 특성으로는 표면 접촉각 분석을 통하여 고찰하였으며, 트라이볼로지 특성으로는 경도, 잔류응력, 마찰계수, 표면 거칠기 등을 평가하였다. 또한 XRD, FESEM 분석등 구조분석을 통하여 광촉매 특성과 트라이볼로지 특성등과의 연관성을 규명하였다.

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Friction Force Microscopy Analysis of Diamond-like Carbon Films (다이아몬드상 카본 박막의 Friction Force Microscopy 분석)

  • Choi, Won-Seok;Lee, Jong-Hwan;Song, Beom-Young;Heo, Jin-Hee;You, Jin-Soo;Hong, Byung-You
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2008.06a
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    • pp.181-181
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    • 2008
  • DLC (Diamond-like Carbon) 박막은 높은 내마모성과 낮은 마찰 계수, 화학적 안정성 및 적외선 영역에서의 높은 투과율과 낮은 광 반사도, 높은 전기저항과 낮은 유전율, 전계방출특성 등 여러 가지 장점을 가진 물질이다[1]. 최근에는 DLC 박막의 여러 장점들과 산과 염기 유기용매에 대한 화학적 안정성으로 인하여 인조관절에서 인공심장의 판막에 이르기까지 의공학 관련 부품소재로 응용되고 있으며 내구성과 안정성에 있어서 탁월한 성능을 보여주고 있다. 또한 DLC 박막의 높은 경도와 낮은 마찰 계수, 부드러운 박막 표면 (수nm의 RMS 거칠기)의 장점을 살려 마그네틱 미디어와 하드디스크의 슬라이딩 표면에 사용되어지고, MEMS (Micro-Electro Mechanical System) 소자와 MMAs (Moving Mechanical Assemblies)의 고체윤활코팅으로 활용하여 미세기계의 내구성과 성능 향상을 도모할 수 있다. 이와 같이 DLC 박막은 다양한 분야에 응용되고 있으며, 박막이 지닌 여러 가지 장점들로 인하여 더 많은 분야에 응용될 가능성을 지닌 물질이다. 그러나 수 ${\mu}m$이상의 두께에서 박막이 높은 잔류응력 (residual stress)을 가지고, 열에 취약하여 이의 개선에 관한 연구들이 진행되어 지고 있다 [2]. 따라서 사용되는 목적에 따라 용도에 맞는 양질의 DLC 박막을 합성하기 위해선 합성 장치의 개발과 다양한 실험을 통한 최적의 합성조건 도출 등의 노력이 요구된다. 또한 DLC 박막 합성시의 여러 가지 증착 방법에 따른 박막 물성에 대한 재현성 확보 및 박막 증착에 관한 명확한 메커니즘 규명이 아직까지는 불분명하여 이에 관한 연구가 시급하다. 따라서 본 연구에서는 MEMS 소자와 MMAs의 고체윤활코팅으로 사용가능한 DLC 박막을 RF PECVD (Plasma Enhanced Vapor Deposition) 방식으로 합성하고 후열처리 온도에 따른 DLC 박막의 마찰계수 변화를 박막에 훼손을 주지 않는 FFM (Friction Force Microscopy) 방식을 사용하여 분석하였다.

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Studies on Ferroelectric Properties of Crystalline Oriented Pb(Zr, Ti)$\textrm{O}_3$ Thin Films (우선방위를 갖는 Pb(Zr, Ti)$\textrm{O}_3$ 박막의 강유전체 특성에 관한 연구)

  • Go, Ga-Yeon;Park, Jin-Seong;Lee, Jong-Guk;Lee, Eun-Gu;Lee, U-Seon;Lee, Jae-Gap
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.7 no.8
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    • pp.646-649
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    • 1997
  • (111)과 (100)우선방위의 정방정계의 Pb(Zr$_{0.2}$, Ti$_{0.8}$)O$_{3}$박막의 강유전체 특성과 신뢰성특성을 상부 전극의 두께를 변화시키면서 연구하였다. (111)우선방위의 박막이 (100)우선방위의 박막보다 큰 잔류분극과 항전계 값을 갖고 있어 정방형의 이력곡선 특성을 보여주었다. 스위칭전하의 상부전극의 두께 의존성은 상부전극을 열처리 할 때 유도되는 압축응력에 의한 stress효과로 설명할 수 있었다. 상부전극의 두께가 얇은 박막은 초기에는 작은 스위칭 전하를 갖고 있으나 스위칭 횟수가 증대됨에 따라 기계적인 응력의 감소로 인하여 부분 수위칭 영역이 확대되어 내구성이 향상되었다.

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Effect of Deposition Conditions on Properties of Cu Thin Films Electrodeposited from Pyrophosphate Baths (피로인산구리용액으로부터 전기도금 된 Cu 필름의 특성에 미치는 도금조건의 영향)

  • Shin, Dong-Yul;Sim, Chulyong;Koo, Bon-Keup;Park, Deok-Yong
    • Journal of the Korean Electrochemical Society
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    • v.16 no.1
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    • pp.19-29
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    • 2013
  • Effects of current density, electrodeposition temperature and solution pH on properties of Cu thin films electrodeposited from pyrophosphate bath were investigated. Current efficiency was decreased with increasing current density and increased with increasing temperature. But solution pH slightly influenced on current efficiency and current efficiency was measured to be above 90% at both room temperature and $55^{\circ}C$. Residual stress of Cu thin film electrodeposited at room temperature was decreased with increasing current density, while current density reaches to 60 $mA/cm^2$ or more, stress became close to zero. Cu thin films electrodeposited at $55^{\circ}C$ exhibited the residual stress range of 0~40 MPa. At room temperature, dendritic surface morphology was observed above the current density of 30 $mA/cm^2$ and at $55^{\circ}C$, above the current density of 100 $mA/cm^2$. Cu thin films electrodeposited from bath solution with room temperature and $55^{\circ}C$ mainly consisted of (111) peaks. Specially, Cu thin film electrodeposited at 30 $mA/cm^2$ and $55^{\circ}C$ exhibited strong preferred orientation of (111) peaks.

Effect of pre-treatment for synthesis of diamond-like carbon on stainless steel (Diamond-like Carbon의 stainless steel 합성시 전처리 효과)

  • Back, Il-Ho;Yun, Deok-Yong;Park, Yong-Seob;Choi, Eun-Chang;Hong, Byung-You
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2008.11a
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    • pp.272-272
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    • 2008
  • Diamond-like carbon (DLC) 박막은 높은 경도, 내 마모성, 화학적 안정성, 전기적 절연성, 높은 광 투과성을 가지고 있어, 공구강, 광학렌즈 및 플라스틱의 보호 코팅을 위해 응용되어진다. 하지만, DLC 박막은 높은 잔류응력으로 adhesion이 떨어진다는 단점이 있다. 따라서 본 연구에서는 전처리가 13.56MHz 150W RF플라즈마 화학기상 증착(RF-PECVD) 법을 통한 DLC 박막의 합성에 어떤 영향을 미치는지 알아보기 위해, $H_2$ (80 sccm), $O_2$ (10 sccm), $N_2$ (20 sccm)의 다른 가스를 사용하여 전처리를 하였다. DLC 박막 합성 후, 특성은 Raman, scratch test, contact angle 등의 측정을 통하여 분석되었다.

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