• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권11호
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• pp.3054-3059
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• 2009

블랙다이아몬드는 단결정형, 다결정형, 혼합형 등의 결정질을 가지고 산업용, 보석용으로 활용도가 높다. 3ct~30ct급의 짐바브웨에서 산출된 천연 블랙 다이아몬드 러프(roughs)를 이용하여 통상적인 감별법인 열전도, 밀도검사, 스크래치검사, 확대검사와 첨단 감정 방안인 라만스펙트럼과 XRD회절 및 Lang이미지 분석을 실시하였다. 통상적인 감별방안으로는 신속성과 경제성을 고려하면 SiC스크래치검사와 확대검사를 혼합하는 방안이 유리하였다. 첨단 감정 방안으로는 라만분석으로는 블랙다이아몬드의 감별이 용이하였으나, 블랙다이아몬드 러프는 단결정과 다결정의 경우가 많아서 XRD 회절 방법으로 원석의 결정성 판단이 어려울 수 있었다. 그러나 일단 확인된 회절조건에서는 손쉽게 결정립을 Lang이미지분석을 통하여 원석의 결정상태의 시각화가 가능하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.1186-1191
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• 2010

스컬 용융법으로 제조된 유색 큐빅지르코니아의 색향상을 위해서 $1200^{\circ}C,\;1400^{\circ}C$에서 10~60분으로 조건을 바꾸면서 진공열처리를 실시하였다. 진공 열처리 시간과 온도가 증가함에 따라 준비된 7가지의 큐빅지르코니아는 점점 채도가 떨어지며 파스텔톤의 바디색을 유지하다가 궁극적으로 흑색으로 변화하였다. 흑색화가 완료된 시료는 다시 대기 중에서 산소토치를 이용하여 10분간 가열하면 원래의 색으로 환원되었다. 즉, 목표하는 색을 위해 진공 열처리를 진행하거나, 일단 진공열처리로 흑색화를 진행하고, 대기중 열처리를 통하여 목표하는 색을 가진 큐빅지르코니아의 색조정이 가능하였다. 이러한 신공정은 다이아몬드 보석재를 모사한 고부가가치 합성석으로 활용이 가능하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.7-8
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• 2010

The surface conductive layer (SCL) of chemical vapor deposition (CVD) diamonds has attracting much interest. However, neither photoemission electron microscopic (PEEM) nor micro-spectroscopic (PEEMS) information is available so far. Since SCL retains in an ultra-high vacuum (UHV) condition, PEEM or PEEMS study will give an insight of SCL, which is the subject of the present study. The sample was made on a Ib-type HTHP diamond (001) substrate by non-doping CVD growthin a DC-plasma deposition chamber. The SCL properties of the sample in air were; a few tens K/Sq. in sheet resistance, ${\sim}180\;cm^2/vs$ in Hall mobility, ${\sim}2{\times}10^{12}/cm^2$ in carrier concentration. The root-square-mean surface roughness (Rq) of the sample was ~0.2nm as checked by AFM. A $2{\times}1$ LEED pattern and a sheet resistance of several hundreds K/Sq. in UHV were checked in a UHV chamber with an in-situ resist-meter [1]. The sample was then installed in a commercial PEEM/S apparatus (Omicron FOCUS IS-PEEM) which was composed of electro-static-lens optics together with an electron energy-analyzer. The presence of SCL was regularly monitored by measuring resistance between two electrodes (colloidal graphite) pasted on the two ends of sample surface. Figure 1 shows two PEEM images of a same area of the sample; a) is excited with a Hg-lamp and b) with a Xe-lamp. The maximum photon energy of the Hg-lamp is ~4.9 eV which is smaller that the band gap energy ($E_G=5.5\;eV$) of diamond and the maximum photon energy of the Xe-lamp is ~6.2 eV which is larger than $E_G$. The image that appear with the Hg-lamp can be due to photo-excitation to unoccupied states of the hydrogen-terminated negative electron affinity (NEA) diamond surface [2]. Secondary electron energy distribution of the white background of Figs.1a) and b) indeed shows that the whole surface is NEA except a large black dot on the upper center. However, Figs.1a) and 1b) show several features that are qualitatively different from each other. Some of the differences are the followings: the two main dark lines A and B in Fig.1b) are not at all obvious and the white lines B and C in Fig.1b) appear to be dark lines in Fig.1a). A PEEMS analysis of secondary electron energy distribution showed that all of the features A-D have negative electron affinity with marginal differences among them. These differences can be attributed to differences in the details of energy band bending underneath the surface present in SCL [3].