• 제목/요약/키워드: Ar plasma treatment

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Surface Modification of Automobile Rubber by Various Plasma Treatments

  • Lee, Seung-Hun;Kim, Seock-Sam
    • KSTLE International Journal
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    • 제9권1_2호
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    • pp.26-30
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    • 2008
  • This study examined the surface modification characteristics of NBR using sealing in automobile. Surfaces of NBR were modified by RF power Ar plasma treatment. In experiment, pressure, flux, temperature were fixed and RF bias voltage. Treatment time was changed. In friction test, we used PTFE grease. After modification, surfaces of NBR showed many grooves, hydrophilic functional groups, and lipophilic functional groups. As increasing treating voltage and time, the amount of them was increased. And wetting angle and friction coefficient was decreased with increasing treating voltage and time. However, the pattern of changing friction coefficient was not fixed.

Effects of Plasma Treatment on Contact Resistance and Sheet Resistance of Graphene FET

  • Ra, Chang-Ho;Choi, Min Sup;Lee, Daeyeong;Yoo, Won Jong
    • 한국표면공학회지
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    • 제49권2호
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    • pp.152-158
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    • 2016
  • We investigated the effect of capacitively coupled Ar plasma treatment on contact resistance ($R_c$) and channel sheet resistance ($R_{sh}$) of graphene field effect transistors (FETs), by varying their channel length in the wide range from 200 nm to $50{\mu}m$ which formed the transfer length method (TLM) patterns. When the Ar plasma treatment was performed on the long channel ($10{\sim}50{\mu}m$) graphene FETs for 20 s, $R_c$ decreased from 2.4 to $1.15k{\Omega}{\cdot}{\mu}m$. It is understood that this improvement in $R_c$ is attributed to the formation of $sp^3$ bonds and dangling bonds by the plasma. However, when the channel length of the FETs decreased down to 200 nm, the drain current ($I_d$) decreased upon the plasma treatment because of the significant increase of channel $R_{sh}$ which was attributed to the atomic structural disorder induced by the plasma across the transfer length at the edge of the channel region. This study suggests a practical guideline to reduce $R_c$ using various plasma treatments for the $R_c$ sensitive graphene and other 2D material devices, where $R_c$ is traded off with $R_{sh}$.

크롬/폴리이미드의 접착력에 미치는 폴리이미드 표면의 플라즈마 처리의 효과 (The effects of plasma treatment of polyimide surface on the adhesion of chromium/polyimide)

  • 정태경;김영호;유진
    • 한국표면공학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.71-81
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    • 1993
  • Thed effects of Ar or Oxygen RF plasma treatment on the adhesion behavior of Cr films to polyimide sub-strates have been investigated by using SEM, XRD, AES, and $90^{\circ}$peel test. By applying RF plasma treatment of the polyimide surface prior to metal deposition, the peel adhesion strength of Cu/Cr films sputtered onto the fully cured BPDA-PDA polyimide was highly increased from about 3g/mm to 90 ~ 100g/mm. Improved peel adhesion strength of Cr/polyimide interfaces due to RF plasma treatment was attributed to the contributions from surface cleaning, Cr-polyimide bonding at the interface, and force required for plastic deformation of the film. While the surface topology change of the polyimide caused by RF plasma treatment makes a little contri-bution to the improved adhesion.

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플라즈마 에칭과 중합에 의한 탄소섬유의 표면 개질 (Plasma Etching and Polymerization of Carbon Fiber)

  • H. M. Kang;Kim, N. I.;T. H. Yoon
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2002년도 춘계학술발표대회 논문집
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    • pp.143-146
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    • 2002
  • Unsized AS-4 carbon fibers were etched by RF plasma and then coated via plasma polymerization in order to enhance adhesion to vinyl ester resin. The gases utilized for the plasma etching were Ar, $N_2 and O_2$, while the monomers used for the plasma polymerization coating were acetylene, butadiene and acrylonitrile. The conditions for the plasma etching and the plasma polymerization were optimized by measuring interfacial adhesion with vinyl ester resin via micro-droplet tests. Among the treatment conditions, the combination of Ar plasma etching and acetylene plasma polymerization provided greatly improved interfacial shear strength (IFSS) of 69MPa compared to 43MPa with as-received carbon fiber. Based on the SEM analysis of failure surface and load-displacement curve, it was assume that the failure might be occurred at the carbon fiber and plasma polymer coating. The plasma etched and plasma polymer coated carbon fibers were subjected to analysis with SEM, XPS, FT-IR or Alpha-Step, and dynamic contact angles and tensile strengths were also evaluated. Plasma polymer coatings did not change tensile strength and surface roughness of fibers, but decreased water contact angle except butadiene plasma polymer coating, possibly owing to the functional groups introduced, as evidenced by FT-IR and XPS.

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RF 스퍼터링 증착된 $TiO_{2}$ 박막의 염료감응형 태양전지 적용 연구 (Sputter Deposition and Surface Treatment of $TiO_{2}$ films for Dye-Sensitized Solar Cells using Reactive RF Plasma)

  • 김미정;서현웅;최진영;조재석;김희제
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2007년도 춘계학술대회
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    • pp.309-312
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    • 2007
  • Sputter deposition followed by surface treatment was studied using reactive RF plasma as a method for preparing titanium oxide($TiO_{2}$) films on indium tin oxide(ITO) coated glass substrate for dye-sensitized solar cells(DSSCs). Anatase structure $TiO_{2}$ films deposited by reactive RF magnetron sputtering under the conditions of $Ar/O_{2}$(5%) mixtures, RF power of 600W and substrate temperature of $400^{\circ}C$ were surface-treated by inductive coupled plasma(ICP) with $Ar/O_{2}$ mixtures at substrate temperature of $400^{\circ}C$, and thus the films were applied to the DSSCs, The $TiO_{2}$ Films made on these exhibited the BET specific surface area of 95, the pore volume of $0.3cm^{2}$ and the TEM particle size of ${\sim}25$ nm. The DSSCs made of this $TiO_{2}$ material exhibited an energy conversion efficiency of about 2.25% at $100mW/cm^{2}$ light intensity.

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산소 플라즈마 처리후의 이차전자방출계수(γ)를 이용한 MgO 보호막의 일함수(φW) 변화 (Work Function Changes on MgO Protective Layer after O2plasma Treatment from Ion-induced Secondary Electron Emission Coefficient)

  • 정재천;유세기;조재원
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제18권3호
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    • pp.259-263
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    • 2005
  • The changes in secondary electron emission coefficient(${\gamma}$) and work function($\Phi$$_{\omega}$) have been studied on the surface of MgO protective layer aster plasma(Ar. $O_2$) treatment using ${\gamma}$-focused ion beam (${\gamma}$-FIB) system. The values of ${\gamma}$ varied as follows: $O_2$-treated MgO > Ar-treated MgO > Non-treated MgO, and the work functions varied in the reverse order. The result indicates that both the physical etching and the chemical reaction of $O_2$-plasma removed the contaminating materials from the surface of MgO.

OPP Polymer의 Plasma 표면 처리에 따른 Al 접착력의 향상

  • 한세진;김용한;이택동
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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    • pp.212-212
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    • 1999
  • Ar-O2 분위기의 Plasma 표면 처리된 OPP 의 polymer 위에 약 400$\AA$ 정도로 sputter 코팅된 Al의 부착력에 관하여 연구를 하였다. 금속과 polymer와 같이 성질이 서로 다른 물질이 서로 결합할 때 접착력은 제품의 성능과 신뢰도를 결정하는데 매우 중요한 인자이다. 최근 고분자재료의 표면을 플라즈마 처리 (plasma surface treatment)에 의해 고분자와 금속도포(coating) 층간의 접착력향상에 따라, 증착필름 및 인쇄용 필름 등의 기능도 향상시킬 수 있다. 저온 plasma를 이용한 표면처리는 plastic 재료가 가지고 있는 기본적인 특성을 저해하지 않고, 그 표면 층만을 개량하는 plasma 또는 sputter etching 갚은 electrical discharge 방법은 진공 증착 방식에서 많이 사용되고 있다. 7$\mu\textrm{m}$의 두께 OPP polymer를 10m/min의 속도로 OPP의 표면을 연속 plasma pretreatment를 하였다. 5$\times$10-2torr에서, PEM(Plasma Emission Monitor)를 이용하여 plasma intensity에 따른 Ar/O2비를 변화시키면서 test를 하였다. AFM과 XPS를 이용하여 OPP의 표면분석을 하였다. 이 plasma처리는 기존의 D.C plasma 처리 방식과는 달리 Midium frequency AC voltage hollow cathod 방식으로 plasma를 발생된 high energy plasma 분위기를 만들 수 있다. 이러한 방식은 -cycle일 때 plasma로부터 발생된 전자가 polymer 표면을 bombard 하게 되고, +cycle 일 때 polymer 표면이 cathod 가 되어 active ion에 의해 sputtering 이 된다. 이때 plasma 처리기의 polymer 기판 후면에 magnet를 설치하여 높은 ionization을 발생시켜 처리 효과를 한층 높여 주었다. 이 plasma 처리는 표면 청정화, 표면 etching 이 동시에 행하는 것과 함께 장시간 처리에 의해 표면에서는 미세한 과, C=C기, -C-O-의 극성기의 도입에 의한 표면 개량이 된다는 것을 관찰할 수 있다. OPP polymer 표면을 Ar 100%로 plasma 처리한 경우 C-O, C=O 등의 carbonyl가 발생됨을 알 수 있었다. C-O, C=O 등의 carbynyl polor group이 도입됨에 따라 sputter된 Al의 접착력이 향상됨을 알 수 있으며, TEM 관찰 결과 grain size도 상당히 작아짐을 알 수 있었다.

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다양한 표면개질을 이용한 폴리에테르설폰 막의 친수성 향상 (Enhanced Hydrophilicity of Polyethersulfone Membrane by Various Surface Modification Methods)

  • 박소정;황준석;최원길;이형근;허강무
    • 폴리머
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    • 제38권2호
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    • pp.205-212
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    • 2014
  • 본 연구에서는 폴리에테르설폰(polyethersulfone, PES)을 연소배가스에 포함된 수증기를 분리 및 회수하기 위한 고분자 분리막 소재로 사용하기 위해 다양한 물리 화학적 표면개질 방법을 사용하여 PES 평막 표면의 친수성을 향상시키고자 하였다. 균일한 PES 평막을 제조한 후 친수성 향상을 위한 개질 방법으로 산처리, 블렌딩 및 플라즈마 처리를 통해 표면개질을 하였고, 표면 특성을 비교하였다. PES 평막 표면의 특성 변화는 ATR-FTIR, XPS, SEM 및 접촉각 측정을 통해 관찰하였다. 황산을 이용한 산처리 방법과 양친매성 고분자를 이용한 블렌딩 방법에 의해 개질된 PES 평막에서는 접촉각의 변화가 크지 않았다. Ar 플라즈마 처리를 한 경우, 플라스마 처리 시간이 증가함에 따라 PES 표면의 친수성이 크게 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 본 결과를 통해 다양한 표면개질 방법 중 플라즈마 방법을 적용하여 PES 표면을 처리하는 것이 PES 막 표면의 친수성 향상에 가장 효과적임을 확인하였다.

친환경 플라즈마 기술을 이용한 고품질 인쇄용지 제조 (제1보) - 전압의 변화에 따른 도공원지 표면처리 - (Manufacturing of High Quality Coated Paper using Environmental Friendly Plasma Technology (I) - Surface treatment of base paper by different voltages -)

  • 신동준;김선경;이용규
    • 펄프종이기술
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    • 제43권5호
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    • pp.55-59
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    • 2011
  • Atmospheric plasma technology was utilized in order to modify surface characteristics of base paper for coating. Argon(Ar) and oxygen(O2) gases were used. It was found that contact angle of a water droplet was decreased with increasing voltage during plasma treatment, meaning that the hydrophilicity of paper surface was increased. On the other hand, the physical properties like roughness and optical properties such as gloss, brightness and opacity were not influenced by the plasma treatment. In conclusion, atmospheric plasma technology can be utilized to control hydrophilicity of paper surface without affecting physical properties of the paper.

플라즈마 중합된 고분자 복합막에서 기질의 기공크기가 기체투과 메카니즘에 미치는 영향 (The Effect of Substrate Pore Size on Gas Permeation Mechanism in Composite Membrane by Plasma Polymerization)

  • 현상원;정일현
    • 공업화학
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    • 제10권4호
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    • pp.502-508
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    • 1999
  • 서로 다른 기공크기를 가진 $Al_2O_3$막을 기질로 사용하여 단량체인 $CHF_3$로 플라즈마 중합시키고, 플라즈마 중합된 막을 Ar 플라즈마로 처리하여 표면을 개질시켜 $O_2/N_2$에 대한 투과도와 선택도를 비교하여 그 특성을 검토하고 기질의 기공크기가 투과메카니즘에 미치는 영향을 살펴보았다. 중합된 고분자 막을 cathode에 근접한 위치에서 Ar 플라즈마의 처리 시간과 rf-power 출력에 따라 표면 처리하였을 때 질소에 대한 산소의 선택도는 크게 향상된, 반면 투과도는 저하됨을 확인하였다. 또한 동일한 증착조건에서 서로 다른 기공크기를 갖는 기질에 플라즈마 중합시켰을 때, 증착된 비 다공성막인 고분자막에서는 동일하게 용해-확산 모델이 적용되나, 비 다공성층을 통과한 분자들은 Knudsen 확산모델에 의해 기질의 크기와 투과도와의 상관관계를 나타냈으며, 이로부터 투과메카니즘은 중합된 고분자막의 기능기와 기질의 기공크기에 지배적인 영향을 받음을 알 수 있었다.

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