• Tribology and Lubricants
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• 제21권3호
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• pp.107-113
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• 2005

Micro/nano adhesion and friction properties of self-assembled monolayers (SAMs) with different head- and end-group were experimentally studied according to the coating methods. Various kinds of SAM having different spacer chains (C10 and C18), head-group and end-group were deposited onto Si-wafer by dipping and chemical vapour deposition (CVD) methods under atmospheric pressure, where the deposited SAM resulted in the hydrophobic nature. The adhesion and friction properties between tip and SAM surfaces under nano scale applied load were measured using an atomic force microscope (AFM) and also those under micro scale applied load were measured using a ball-on-flat type micro-tribotester. Surface roughness and water contact angles were measured with SPM (scanning probe microscope) and contact anglemeter respectively. Results showed that water contact angles of SAMs with the end-group of fluorine show higher relatively than those of hydrogen. SAMs with the end-group of fluorine show lower nano-adhesion but higher micro/nanofriction than those with hydrogen. Water contact angles of SAMs coated by CVD method show high values compared to those by dipping method. SAMs coated by CVD method show the increase of nano-adhesion but the decrease of nano-friction. Nano-adhesion and friction mechanism of SAMs with different end-group was proposed in a view of size of fluorocarbon molecule.

• 한국재료학회지
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• 제9권12호
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• pp.1176-1180
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• 1999

Polyetherimide와 실리콘 사이의 RIE 처리 및 알루미늄 킬레이트 계열의 adhesion promoter 처리에 따른 접착력과 고온고습환경에서의 신뢰성 변화를 연구하였다. 실험 방법으로는 180$^{\circ}$ 필 테스트 및 <85$^{\circ}C$ 85%> 테스트, SEM, AFM, 증류수 접촉각 실험이 수행되었다. $^O_2$ RIE 실험 결과 초기 접착력은 RIE 처리시간에 따라 약간의 변화를 가져왔으나 고온고습 환경에서의 저항성은 급격히 떨어지는 것이 관찰되었고 이것은 표면 거칠기의 영향이 아닌 표면의 친수성 정도에 따른 것으로 나타났다. Al-chelate adhesion promoter의 경우 초기 접착력에는 변화가 없으나 고온 고습환경에서의 저항성이 크게 증가하였는데 이것은 표면이 소수성으로 변한 데 따른 것으로 나타났다.

• 대한금속재료학회지
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• 제49권4호
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• pp.313-320
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• 2011

100 nm-thick hydrogenated amorphous silicon $({\alpha}-Si:H)$ films were deposited on a glass and glass/30 nm Ni substrates by inductively-coupled plasma chemical vapor deposition (ICP-CVD) at temperatures ranging from 100 to $550^{\circ}C$. The sheet resistance, microstructure, phase transformation and surface roughness of the films were characterized using a four-point probe, AFM (atomic force microscope), TEM (transmission electron microscope), AES (Auger electron spectroscopy), HR-XRD(high resolution X-ray diffraction), and micro-Raman spectroscopy. A nano-thick NiSi phase was formed at substrate temperatures >$400^{\circ}C$. AFM confirmed that the surface roughness did not change as the substrate temperature increased, but it increased abruptly to 6.6 nm above $400^{\circ}C$ on the glass/30 nm Ni substrates. HR-XRD and micro-Raman spectroscopy showed that all the Si samples were amorphous on the glass substrates, whereas crystalline silicon appeared at $550^{\circ}C$ on the glass/30 nm Ni substrates. These results show that crystalline NiSi and Si can be prepared simultaneously on Ni-inserted substrates.

• 한국진공학회지
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• 제15권1호
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• pp.81-88
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• 2006

다중 적층법을 이용하여 수평방향으로 자기정렬된 InGaAs/GaAs 양자점(quantum dot, QD)을 제작하고, 원자력간 현미경(AFM) 사진과 발광(PL) 스펙트럼을 이용하여 QD의 특성을 분석하였다. 적층주기가 증가함에 따라 정렬 QD의 길이가 길어지고, 임계 성장온도 이상에서는 QD 사이의 상호확 산에 의하여 양자선 형태로 변화함을 관측하였다. 성장 변수가 서로 다른 4개 시료의 비교 분석을 통하여, 수직으로 적층되면서 비등방성 정렬이 이루어지고, 수 ${\mu}m$ 이상 1차원적으로 정렬된 QD 사슬 모양 의 구조를 얻을 수 있었다. 또한 성장일시멈춤 과정을 통한 이주시간의 증가는 QD의 1차윈 정렬에 중요한 변수임을 알 수 있었다. 고온에서 덮개층을 형성한 QD 구조에서 관측된 발광 에너지의 청색변위 현상은 InGaAs QD로부터 In이 덮개층으로 확산되었기 때문으로 해석된다.

• 한국진공학회지
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• 제19권5호
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• pp.371-376
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• 2010

분자선 에피택시 장비를 이용하여 두 단계 방법(two-step method)으로 Si (100) 기판 위에 GaAs 에피층을 성장하였다. Si 기판은 초고진공을 유지하고 있는 MBE 성장 챔버 속에서 세척 방법을 달리하여 Si 기판표면에 존재하는 불순물(산소, 탄소 등)을 제거하였다. 첫 번째는 Si 기판을 몰리브덴 히터를 사용하여 $800^{\circ}C$로 직접 가열하였다. 두 번째는 Si 기판 표면에 As 빔을 조사시켜 주면서 $800^{\circ}C$로 Si 기판을 가열하였다. 세 번째는 Si 기판 표면에 Ga을 증착한 후 Si 기판을 $800^{\circ}C$로 가열하였다. 이와 같은 세 가지 다른 조건으로 세척한 Si(100) 기판 위에 성장한 GaAs 에피층의 특성은 reflection high-energy electron diffraction (RHEED), atomic force microscope (AFM), double crystal x-ray diffraction (DXRD), photoluminescence (PL), photoreflectance(PR) 등으로 조사하였다. Ga 빔을 증착하여 세척한 Si 기판 위에 성장된 GaAs 에피층의 RHEED 패턴은 ($2{\times}4$) 구조를 가지고 있었다. Ga 빔을 증착하여 세척한 Si 기판 위에 성장된 GaAs 에피층이 가장 좋은 결정성을 가지고 있었다.

• Composites Research
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• 제13권4호
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• pp.42-53
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• 2000

차세대 항공기소재로 관심을 가지고 있는 Al 7075/CFRP 적층 복합재인 CARALL(CARbon ALuminum Laminates)하이브리드 복합소재 제조를 위한 중요조건중의 하나인 Al 표면처리조건과 경화방법에 대해 조사하였다. 항공기용 Al 전처리 중 대표적인 것으로 증기탈지, 크롬산 양극산화 피막처리, 황산-중크롬산 나트륨 에칭처리 및 인산 양극산화 피막처리공정이 있다. 본 실험에서는 상기 전처리 공정을 모두 항공 규격에 준해서 실시하여 Lap shear 및 Bell peel strength를 비교함으로써 효과적인 접착강도를 나타내는 표면처리 공정을 찾아내고, 시편의 자연표면상태를 그대로 관찰할 수 있는 AFM(Atomic Force Microscope)장비를 이용하여 각 전처리 시편의 표면형상을 측정함으로써 표면형상과 접착강도와의 상관관계를 고찰 하였다. 그리고 Al 표면처리와 별도로 Al과 접착제 및 탄소섬유 프리프레그를 동시에 경화시키는 방법과 탄소섬유 프리프레그를 미리 경화시킨후 다시 Al과 탄소섬유 라미네이트를 접착필름을 이용하여 재 접착시키는 이차 경화법을 적용하여 상호 접착강도 및 물성을 비교하였다. 또한 이차경화법에서의 오토클레이브 압력 변화와 DMA(Dynamic Mechanical Analysis) 장비를 이용한 접착필름의 유리전이온도($T_g$) 측정을 통해 효과적인 공정압력 및 접착내구성 유지에 필요한 최소 경화시간을 파악하였다. 상기 결과로부터 정밀 치수관리가 필요하며 고접착강도, 내구성 항공기 부품을 제작하기 위한 알루미늄 표면처리 공정과 복합재 경화공정 조건을 제시하고자 하였다.

• 열처리공학회지
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• 제24권2호
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• pp.77-81
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• 2011

Aluminum nitride (AlN) thin films were prepared by using nitrogen ion beam assisted reactive radio frequency (RF) magnetron sputtering on the glass substrates without intentional substrate heating. After deposition, the effect of nitrogen ion beam energy on the structural and optical properties of AlN films were investigated by x-ray diffraction (XRD), atomic force microscope (AFM) and UV-Vis. spectrophotometer, respectively. AlN films deposited with $N^+$ ion irradiation at 100 eV show the higher (002) peak intensity in XRD pattern than other films. It means that $N^+$ ion energy of 100 eV is the favorable condition for low temperature crystallization. AFM images also show that surface average roughness is increased from 1.5 to 9.6 nm with $N^+$ ion energy in this study. In an optical observation, AlN films which deposited by $N^+$ ion beam energy of 100 eV show the higher transmittance than that of the films prepared with the other $N^+$ ion beam conditions.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제52권4호
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• pp.538-543
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• 2014

이산화지르코늄 표면에 흡착되는 금 입자의 분포 또는 그 반대 경우의 분포에 영향을 끼칠 수도 있는 정전기적 상호작용과 금 입자를 코팅한 Glutathione층의 표면물성을 규명하였다. 이를 위하여, 원자힘현미경(AFM)으로 Glutathione 층 표면과 이산화지르코늄표면 사이의 표면힘을 염 농도와 pH 값에 따라 측정하였다. 측정된 힘은 Derjaguin-Landau-Verwey-Overbeek(DLVO) 이론으로 해석되어 표면의 전하밀도와 포텐셜들이 정량적으로 산출되었다. 이 특성들이 염 농도와 pH에 대하여 나타내는 의존성을 질량보존의 법칙으로 기술하였다. pH 8 조건에서 실험으로 산출된 표면 특성의 염 농도 의존성은 이론적으로 예측했던 결과와 일치하는 것으로 관찰되었다. Glutathione 층의 표면이 이산화지르코늄 표면보다 높은 전하밀도와 포텐셜을 갖는 것이 발견되었는데, 이는 Glutathione 층의 이온화-기능-그룹에 기인한 것으로 생각된다.

• 공업화학
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• 제25권6호
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• pp.607-612
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• 2014

이산화지르코늄 표면에 흡착되는 금 입자의 분포 또는 그 반대 경우의 분포에 영향을 끼칠 수도 있는 정전기적 상호작용과 금 입자를 코팅한 mercaptoundecanoic acid층의 표면물성을 규명하였다. 이를 위하여, 원자힘현미경(AFM)으로 mercaptoundecanoic acid층 표면과 이산화지르코늄표면 사이의 표면힘을 염 농도와 pH 값에 따라 측정하였다. 측정된 힘은 Derjaguin-Landau-Verwey-overbeek (DLVO) 이론에 의해 표면의 정량적인 전하밀도와 포텐셜 값들로 전환되었다. 이 값들이 염 농도와 pH에 따라 달라지는 특성을 질량보존의 법칙으로 기술하였으며, 산출된 표면 특성의 염 농도 의존성은 이론적으로 예측했던 결과와 일치하는 것으로 확인되었다. Mercaptoundecanoic acid층의 표면이 이산화지르코늄 표면보다 높은 전하밀도와 포텐셜을 갖는 것이 발견되었는데, 이는 mercaptoundecanoic acid층의 이온화 기능기에 기인한 것으로 생각된다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제20권2호
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• pp.94-100
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• 2003

We studied electrochemical characteristics of Langmuir-Blodgett(LB) films by using cyclic voltammetry with a three-electrode system. An Ag/AgCl as a reference electrode, a platinum wire as a counter electrode and LB film-coated indium tin oxide(ITO) as a working electrode were used to study electrochemical characteristics at a various concentration of $NaClO_4$ solution. LB films were reduced from initial potential to -1350 mV, continuously oxidized to l650mV and returned to the initial point. The scan rate was l00mV/s. The monolayer surface morphology of the LB film have been measured by Atomic Force Microscope(AFM). As a result, We comfirmed that the microscopic properties of LB film by AFM showed the good orientation of momolayer molecules and the thickness of monolayer was 3.5-4.lnm. The cyclic voltammograms(CV) of the ITO-coated glass showed the peak potentials for the reduction-oxidation reation. LB films of 4-octyl-4'-(5-carboxypentamethyleneoxy) azobenzene(8A5H) / L-${\alpha}$-phosphayidyl choline, dilauroyl(DLPC) seemed to be irreversible process caused by only the oxidation current from the cyclic voltammogram. The current of oxidatation increased at cyclic voltammogram by increasing 8A5H density in LB films. The diffusivity(D) of LB films increased with increasing of a 8A5H amount and was inversely proportional to the concentration of $NaClO_4$ solution.