• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.12 no.1
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• pp.25-34
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• 2003

Deposition behavior of hard amorphous carbon film was investigated by molecular dynamic simulation using Tersoff potential which was suggested for the interaction potential between carbon atoms. When high energy carbon atoms were collided on diamond (100) surface, dense amorphous carbon film could be obtained. Physical properties of the simulated carbon film were compared with those of the film deposited by filtered cathodic arc process. As in the experimental result, the most diamond-like film was obtained at an optimum kinetic energy of the incident carbon atoms. The optimum kinetic energy was 50 eV, which is comparable to the experimental observation. The simulated film was amorphous with short range order of diamond lattice. At the optimum kinetic energy condition, we found that significant amount of carbon atom were placed at a metastable site of distance 2.1 $\AA$. By melting and quenching simulation of diamond lattice, it was shown that this metastatic peak is Proportional to the quenching rate. These results show that the hard and dense diamond-like film could be obtained when the localized thermal spike due to the collision of high energy carbon atom can be effectively dissipated to the lattice.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2004.05a
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• pp.141-141
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• 2004

다이아몬드상 탄소(diamond-like carbon, DLC) 박막은 명칭에 함축된 의미로 알 수 있듯이 다이아몬드와 유사한 특징을 지니고 있다. DLC 박막은 비정질(amorphous) 고상 탄소 박막으로 구조적으로 Sp$^1$, Sp$^2$, Sp$^3$의 결합들로 구성되어 있다. DLC 박막의 물성으로는 우수한 경도, 내마모성, 낮은 마찰계수, 화학적 안정성 그리고 적외선(IR) 영역에서의 높은 투과율 등이 있다. 현재 DLC 박막은 앞서 열거된 물성들의 장점을 활용하여 다양한 산업분야에서 활발히 응용되고 있다.(중략)

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2009.12a
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• pp.1059-1062
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• 2009

폭발법에 의하여 얻어진 나노다이아몬드는 흑연상의 탄소를 일정 부분 갖으면서도 천연다이아몬드와 유사하게 높은 경도와 내마모 특성을 갖는 것으로 알려져 있으며, 흑연은 고온에 견디는 고체 윤활제로 사용되어 왔다. 따라서 나노다이아몬드를 오일과 물에 첨가하면서 용액의 점도 변화와 윤활 특성을 조사하였다. Fig. 2와 같이 3%(w/v)까지는 점도가 선형적으로 증가하는 것으로 나타났다.

• 한국전기화학회:학술대회논문집
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• 1999.04a
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• pp.13-13
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• 1999

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 1999.07a
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• pp.59-59
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• 1999

DLC(diamond-like carbon)필름은 다이아몬드와 유사한 강도, 낮은 마차계수, 높은 Optical band gap, NEA(negative electron affinity)등의 우수한 특성을 가지고 있어, 내마모 코팅이나 정보저장 매체의 윤활 코팅, FED(field emission display)의 전계방출소자등 다양한 분야에의 응용이 연구되고 있다. DLC 필름은 PECVD(plasma enhanced chemical vapor deposition), IBAD(ion beam assisted deposition), Laser ablation, Cathodic vacuum arc등의 process를 이용하여 증착되고 있다. 특히 이러한 필름의 물성은 입사되는 이온의 에너지에 의해 좌우되는데, Lifshitz 등의 연구에 의하여 hyperthermal species를 이용한 DLC 필름의 성장은 초기에 subsurface로의 shallow implantation이 일어난 후 높은 sp3 fraction을 갖는 필름이 연속적으로 성장한다는 subplantation model이 제시 되었다. 본 연구에서는 기판과 subplantation 영역이 이후 계속하여 증착되는 순수 DLC 필름의 특성 변호에 미치는 영향에 대하여 관심을 가지고 실험을 행하였다. 본 실험에서는 상기 제시되어 있는 방법보다도 더욱 정확하고도 독립적으로 탄소 음이온의 에너지와 flux를 조절할 수 있는 Cs+ ion beam sputtering system을 이용하여 탄소 음이온의 에너지를 40eV에서 200eV까지 변화시키며 필름을 증착하였다. Si(100) 웨이퍼를 기판으로 사용하였고 증착 압력은 5$\times$10-7torr 였으며 인위적인 기판의 가열은 하지 않았다. 또한 Ion beam deposited DLC film의 growth process를 연구하기 위하여 200eV의 탄소 음이온을 시간(증착두께)을 변수로 하여 증착하였고, 이 때에는 Kaufman type의 gas ion beam을 이용하여 500eV의 Ar+ ion으로 pre-sputering을 행하였다. 탄소 음이온의 에너지와 증착두께에 따라 증착된 film 내의 sp3/sp2 ratio 의 변화를 XPS plasmon loss 와 Raman spectra를 이용하여 분석하였다. 또한 증착두께에 따른 interlayer의 결합상태를 관찰하기 위하여 AES와 XPS 분석을 보조로 행하였다.

• Tribology and Lubricants
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• v.25 no.1
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• pp.20-24
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• 2009

TiC-derived carbon coatings have been synthesized at $600^{\circ}C$ temperature treatment with $H_2/Cl_2$ mixture gases. From Raman spectroscopy measurements, the modified layer was covered with carbon and the thick-ness of the layer was increased with increasing reaction time. And $I_D/I_G$ ratio was decreased with increasing reaction time. The superior tribological property was obtained from TiC reacted with $Cl_2$ gas for 2 hrs. And the tribological property measurements indicate that TiC-derived carbon layer has $0.9{\times}10_{-6}mm^3/Nm$ in wear coefficient and 0.13 in friction coefficient.

• Journal of the Mineralogical Society of Korea
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• v.26 no.1
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• pp.35-44
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• 2013

Synthetic carbon-coated olivine-like structured lithium iron phosphate ($Li^+Fe^{2+}(PO_4)^{3-}/C$) powder composites were compressed up to 35.0 GPa in the symmetrical diamond anvil cell at room temperature. Bulk modulus of $LiFePO_4/C$ was determined to be $130.1{\pm}10.3$ GPa. New peak appears at the d-spacing of 3.386 ${\AA}$ above 18 GPa, and another new one at 2.854 ${\AA}$ around 35 GPa. The crystallographic symmetry of the sample (i.e. orthorhombic) is apparently retained up to 35 GPa as no clear evidence for the phase transition into spinel structure has been observed. The pressure-induced volume change in the M1 site ($Li^+O_6$) is more significant than those in M2($Fe^{2+}O_6$) and $PO_4$ tetrahedral sites.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.7 no.3
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• pp.248-254
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• 1998

DLC(Diamond-Like-Carbon) thin film, one of the solid state amorphous carbon films, has been deposited by the method of PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition). The structural features have been characterized using both FT-IR Spectroscopy and Raman Scattering. The film is considered to consist of microcrystalline diamond domains and graphitelike carbon domains, which are interconnected by hydrogenated $sp^3$ tetrahedral carbons. This shows a good agreement with the results by I-Vmeasurements. In I-Vstudy, the sudden increase of current has been observed and this phenomenon is understood to be due to the tunneling effect between graphitelike domains. A characteristic feature related to the $\beta$-SiC has been identified in the study of Raman Scattering for the very thin film, which suggests that a buffer layer forms at the interface of the Si substrate and the carbon film.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.703-703
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• 2013

다이아몬드상 탄소 박막(Diamond-like carbon, DLC) 박막은 낮은 마찰 계수, 높은 내마모성, 화학적 안정성, 적외선 영역에서의 높은 투과율 등의 장점을 바탕으로 MEMS (Micro-Electro Mechanical System) 소자와 MMAs (Moving Mechanical Assemblies)의 고체윤활코팅, 마그네틱 미디어와 하드디스크의 슬라이딩 표면 등 다양한 분야에 코팅소재로써 응용되어왔다 [1,2]. 현재 전기철도용 집전판은 마찰이 적고 전도성을 지니는 카본 소재로 구성되어 있다. 그러나 그 마모 비율이 너무 심하여 이를 개선할 수 있는 방안으로 고경도 저마찰력을 지니는 DLC 박막을 코팅 소재로써 제안하고자 한다. 그러나 기존에 DLC 박막은 절연특성이 매우 우수하기 때문에 기존에 전도성을 지니는 카본 집전판에 적용하기에는 어려움이 따른다. 따라서 DLC 박막 내에 실리콘(Si) 또는 금속(Metal)을 첨가시키거나, 금속 중간층을 포함시켜 전기적으로 전도특성을 향상시키는 방안이 제시되고 있으며, 본 연구에서는 DLC 박막과 유사하게 우수한 경도특성을 지니고, 낮은 마찰계수등을 지니는 비정질 탄소박막을 연구하여 카본 집전판에 코팅하고자하며, 특히 비정질 탄소박막에 금속 Ti를 도핑하여 집전판과의 접착력과 전기적 전도 특성을 향상시키고자 한다. Ti가 도핑된 탄소박막(TiC) 박막은 비대칭 마그네트론 스퍼터링(unbalanced magnetron sputtering; UBMS) 시스템을 이용하여 제작하였으며, 스퍼터링 조건 중 기판에 인가되어지는 기판온도에 따라 변화되어지는 TiC 박막의 트라이볼로지(Tribology) 특성을 고찰하고자 하였다. 증착시 기판온도의 증가는 TiC 박막의 경도, 마찰계수 특성등 트라이볼로지 특성을 향상시켰으며, 전기적 전도 특성을 향상시켰다. 이러한 결과는 스퍼터링 방법에 의해 증착되어진 TiC 박막내에 존재하는 sp2 결합과 관계가 있음을 확인할 수 있으며, 트라이 볼로지 특성은 TiC 박막내에 sp2 탄소결합의 비율 증가와 관련되어졌다. 특히 sp2 탄소결합은 TiC 박막 증착시 증가된 기판온도와 밀접한 관계가 있으며 기판온도의 증가에 따라 나노결정 클러스터의 크기와 수의 변화와 밀접한 관계가 있음을 확인하였다. 결국 기판온도는 TiC 박막의 트라이볼로지 특성을 향상시켰으며, 전기적 특성 또한 향상시켜 전기철도 집전판에 응용을 위한 소재로 평가할 수 있다.

• Tribology and Lubricants
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• v.23 no.6
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• pp.261-265
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• 2007

Carbide-derived carbon coating has been synthesized by low temperature treatment of TiC disk with $H_2/Cl_2$ mixture gases. A variety of physical measurements indicated that Ti was extracted and carbon layer was formed by exposure of $Cl_2$ gas. The $I_D/I_G$ ratio increased with increasing $Cl_2$ gas concentration. Wear coefficient and frictional coefficient varied with $Cl_2$ gas concentration. When the $Cl_2$ gas concentration decreased to 3.3 vol%, the friction coefficient approach a minimum. The results showed that degree of graphite crystallinity and variation of porosity due to the $Cl_2$ gas content were responsible for different tribology performance.