• 한국결정학회:학술대회논문집
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• 한국결정학회 2002년도 정기총회 및 추계학술연구발표회
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• pp.20-20
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• 2002

Based on experimental and theoretical analyses, we suggested a new possibility that the CVD diamond films grow not by the atomic unit but by the charged clusters containing a few hundreds of carbon atoms, which form spontaneously in the gas phase [J. Crysta] Growth 62 (1996) 55]. These hypothetical negatively-charged clusters were experimentally confirmed under a typical hot-filament diamond CVD process. Thin film growth by charged clusters or gas phase colloids of a few nanometers was also confirmed in Si and ZrO₂ CVD and appears to be general in many other CVD processes. Many puzzling phenomena in the CVD process such as selective deposition and nanowire growth could be explained by the deposition behavior of charged clusters. Charged clusters were shown to generate and contribute at least partially to the film deposition by thermal evaporation. Origin of charging at the relatively low temperature was explained by the surface ionization described by Saha-Langmuir equation. The hot surface with a high work function favors positive charging of clusters while that of a low work function favors negative charging.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1998년도 제16회 학술발표회 논문개요집
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• pp.173-173
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• 1998

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 1999년도 춘계학술발표회 초록집
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• pp.144-145
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• 1999

• 한국재료학회지
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• 제5권6호
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• pp.732-742
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• 1995

다이아몬드 증착시 기판의 표면처리를 변화시켰을 때 다이아몬드의 핵생성 밀도에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 실험장치는 열 필라멘트 CVD 장치를 사용하였고, 반응가스로 메탄과 수소가스를 사용하였다. 기판의 표면 처리는 탄소 상을 기판에 증착시키는 방법, Soot에 의한 기판 표면처리, 혹연에 의한 기판 표면처리로 크게 3가지로 행하였다. 모든 경우에 핵생성 밀도가 증가하였으나 탄소 상을 증착시킨 경우와 soot에 의한 사전처리의 경우의 핵생성 밀도의 증가가 혹연에 의한 처리보다 더 현저하였다. 또한 탄소강의 증착의 경우 표면에 굴곡이 없는 매우 평탄하고 균일한 다이아몬드 막을 얻을 수 있었다. 사전증착처리 한 기판에 탄소 층을 형성시켰을 때 탄소 층과 기판과의 접착력이 약한 것을 이용하여 다이아몬드 막을 쉽게 분리시켜 free standing 다이아몬드 박막을 얻을 수 있음을 알았다.

• 한국결정성장학회지
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• 제8권2호
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• pp.240-248
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• 1998

화학기상증착 방법에 의한 다결정 다이아몬드 박막성장을 위한 공정가운데 가장 많이 사용되는 기법중의 하나가 바로 플라즈마에 의한 방법이다. 특히 플라즈마 화학기상증착(Plasma-Enhanced CVD)기술에 의한 다이아몬드 박막응용은 그 공정에 대한 세부 조정을 통하여 더욱 향상시킬 수 있다. 다이아몬드 박막증착의 경우 중요 변수들은 다이아몬드 필름이 증착되는 기판(substrate)의 온도, $CH_4/H_2$가스비율, 전체가스 압력 및 가스 excitation에너지 등이다. 분광 ellipsometry는 다이아몬드 필름 증착과 관련된 극단적인 환경에서도 물리적인 접촉이나 만들어지는 샘플의 손상없이도 필름자체의 여러 성질뿐만 아니라 기초 샘플의 온도까지도 결정할 수 있는 좋은 방법이다. 이러한 장점들을 이용하여 양질의 다이아몬드 박막을 성장시키기 위한 조건과 그에 따른 박막 특성을 얻기 위하여 분광 ellipsomerry의 사용과 해석이 소개된다. 그리고, 분광 ellipsometry를 이용, 플라즈마 화학기상증착 기술에 의하여 성장되는 다이아몬드 박막으로부터 나타나는 중요 변수들이 결정될 것이며 이러한 변수들은 필름의 두께, 필름에 포함되는 void 및 비다이아몬드의 체적비와, 그들의 시간에 따른 변화등을 포함한다. 그리고 샘플이 원하는 두께까지 성장된 후에 라만 분광기로 측정되어 다이아몬드 성분을 확인한다.

• 한국윤활학회:학술대회논문집
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• 한국윤활학회 2003년도 학술대회지
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• pp.368-376
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• 2003

In this research, DLC thin films are produced as several hundred nm thickness by PE-CVD method. And then these thin films are estimated tribological characteristics to find out useful possibilities as a protecting film for high-quality function and life extension at MEMs by mechanical properties observation . These are measured thickness and residual stress of DLC coating. Compared after measuring friction coefficient, adhesion force, hardness, cohesive force of coating films. As results all test, we can decide several conclusions. First, friction coefficient decreased, as the load increased. otherwise, friction coefficient increased, as thickness of coating film increased under low load$(1\~50mN)$. Secod, adhesion force increased as thickness of coating films. Third, hardness of coating film is affected by substrate coating film when it is less than thickness of 300nm and it has general hardness of DLC coating film when it is more than thickness of 500nm. Fourth, cohesive force of coating film is complexly affected by hardness, adhesion force, residual stress, etc.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 1999년도 추계학술발표회 초록집
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• pp.36-36
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• 1999

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2000년도 하계학술대회 논문집
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• pp.452-455
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• 2000

Diamond thin films were synthesized on WC-Co substrate at various experimental parameters using 13.56MHz RF PACVD(radio frequency plasma-assisted chemical vapor deposition). In order to increase the nucleation density, the WC-Co substrate was polished with 3$\mu\textrm{m}$ diamond paste. And the WC-Co substrate was pretreated in HNO$_3$: H$_2$O = 1:1 and O$_2$ plasma. In H$_2$-CH$_4$gas mixture, the crystallinity of thin film increased with decreasing CH$_4$concentration at 800W discharge power and 20torr reaction pressure. In H$_2$-CH$_4$-O$_2$gas mixture, the crystallinity of thin film increased with increasing O$_2$concentration at 800W discharge power, 20torr reaction pressure and 4% CH$_4$concentration.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1999년도 제16회 학술발표회 논문개요집
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• pp.91-91
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• 1999

• 한국결정성장학회:학술대회논문집
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• 한국결정성장학회 1998년도 PROCEEDINGS OF THE 15TH KACG TECHNICAL MEETING-PACIFIC RIM 3 SATELLITE SYMPOSIUM SESSION 4, HOTEL HYUNDAI, KYONGJU, SEPTEMBER 20-23, 1998
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• pp.33-33
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• 1998

Invisible charged clusters are suggested to form in the gas phase and to become the growth unit in the thin film process. Similar suggestion had been made by Glasner el al. in the crystal growth of KBr and KCL in the solution where the lead ions were added. The charged cluster model, which was suggested in the diamond CVD process by our group, will be extended to the other thin film processes. It will be shown based on both the theoretical analysis and the experimental evidences that the charged clusters are formed in the gas phase and become the growth unit of the crystal in the thin film process.