• Title/Summary/Keyword: Cr 박막

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Microstructure and tribological properties of CrZr-Si-N films synthesized by unbalanced magnetron sputtering with Cr-Zr-Si segment target (Unbalanced magnetron sputtering과 Segment target을 활용한 CrZr-Si-N 박막의 미세구조와 마모특성)

  • Kim, Dong-Jun;Ra, Jeong-Hyeon;Kim, Seong-Min;Lee, Sang-Yul;Lee, Sang-Yong
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2012.11a
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    • pp.113-114
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    • 2012
  • 본 연구는 segment target을 사용하여 unbalanced magnetron sputtering을 활용하여 고 CrZr-Si-N 박막을 합성하고 박막의 미세구조 및 마모 특성을 연구하는데 그 목적이 있다. 박막의 Si 함량을 조절하기 위하여 각 segment target은 Cr,Zr을 일정vol% 유지하며 Si vol%만 변화하여 설계하였다. Si 함량별로 제작된 마모실험 시편의 미세구조는 XRD, FE-SEM, AFM, TEM을 통하여 분석하였으며, ball on disk type의 마모 시험기를 통해 그 마모 특성을 분석하였으며,

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The nitrogen doping effect on the Cr-C:H films deposited by the hybrid deposition proces (하아브리드 공정을 통한 Cr-C:H 박막의 질소 도핑에 관한 연구)

  • Jo, Yong-Gi;Kim, Gang-Sam;Jeong, Dong-Geun
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2012.05a
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    • pp.192-192
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    • 2012
  • 플라즈마 CVD와 아크방전법을 혼합한 하이브리드 공정을 통하여 알곤과 메탄 그리고 질소를 인입하여 Cr을 타겟으로한 아크방전과 기판에 전극을 인가하는 방식의 플라즈마 CVD공정을 복합화하여 금속이 함유된 Cr-C:H 박막을 합성하고, 공정에 질소를 인입하여 박막에 질소를 도핑하여 부내식성과 전기적 전도성에 관한 고찰을 하였다. 내부식성은 동전위분극시험에서 $1{\mu}A/cm^2$을 보였고, 전기저항은 $1m{\Omega}-cm$ 이하로 측정되어 내식성과 전기전도성을 동시에 갖는 박막을 합성할 수 있었다. 내식성과 전기전도성에 대한 원인규명을 위하여 박막의 구조분석을 XPS, XRD, Raman 분석을 통하여 실시하였다. 흑연화 탄소(Graphitic carbon)와 금속콤포짓(Metal composite)은 내식성에 영향을 주었으며, 전도성물질의 percolation효과와 질소와 탄소의 단일 결합과정에서 생성되는 잉여전자에 의한 단일 결합(C-N) 분율이 전기전도성에 영향을 주었다.

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Preparation of SiO2-TiO2-MxOy ( M = Co, Cr or Cu ) Thin Films by the Chemical Solution Process (스핀코팅에 의한 SiO2-TiO2-MxOy (M = CO, Cr or Cu)계 비정질 박막의 제조)

  • Kim, Sangmoon;Lim, Yongmu;Hwang, Kyuseog
    • Journal of Korean Ophthalmic Optics Society
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    • v.3 no.1
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    • pp.223-228
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    • 1998
  • Glass films of $SiO_2-TiO_2-M_xO_y$ (M = Co, Cr or Cu) have been prepared on soda-lime-silica slide glasses by the chemical solution method using a spin-coating technique. Commercially available tetraethyl orthosilicate, titanium trichloride, and cobalt-, chromium- and copper-nitrates were used as starting materials. No crystalline segregations of $Co_3O_4$, $Cr_2O_3$ and CuO were observed by X-ray diffraction ${\theta}-2{\theta}$ scans. From the optical transmission analysis, cobalt existed as $ Co^{2+}$ in tetrahedral coordination, chromium as $Cr^{6+}$ in tetrahedral symmetry and copper as $Cu^{2+}$ in octahedral coordination. Films with a crack-free and no texture exhibited homogeneous interfaces between the films and the substrates along the cross-section.

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유도 결합 플라즈마 스퍼터 승화법을 이용한 CrN 박막의 반응성 증착에서 질소 분압에 따른 박막 특성

  • Yu, Yeong-Gun;Choe, Ji-Seong;Ju, Jeong-Hun
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2013.02a
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    • pp.566-566
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    • 2013
  • 종래의 흑연 위주 연료전지 분리판에서 최근 고분자 전해질 막 연료전지가 높은 전력, 낮은 작동 온도로 자동차 산업에서 상당한 주목을 받고 있다. 분리판의 기술적 요구사항은 높은 전기 전도도, 높은 내식성, 가스 밀봉성, 경량성, 가공성, 저비용 등이다. 후보 물질로는 전기 전도성을 갖는 질화물계가 고려되고 있다. 기판으로는 스테인레스강이 가장 유력하며 Fe에 첨가된 Ni, Cr이 존재하므로 Cr 또는 CrN를 박막의 형태로 전자빔 증발법, 마그네트론 스퍼터링법으로 고속 증착하려는 시도가 있었다. 본 연구에서는, 스테인리스 강박(0.1 mm 이하)에 보호막으로 CrN을 선택하고 고속, 고품질증착을 위해서 새로운 방법인 스퍼터 승화법을 개발하였다. 박막의 품질을 개선할 수 있는 고밀도 유도 결합 플라즈마 영역 내에 Cr 소스를 직류 바이어스 함으로써 가열 및 스퍼터링이 일어나도록 하였다. 5 mTorr의 Ar 유도 결합 플라즈마를 2.4 MHz, 500 W로 유지하면서 직류 바이어스 전력을 30 W (900 V, 0.02 A) 인가하고, $N_2$의 유량을 0.5, 1.0, 1.5 SCCM로 변화를 주어 반응성 증착 공정의 결과로 얻어지는 CrN 박막의 특성을 분석하였다. N2의 유량이 증가할수록 $Cr_2N$이 감소하고, CrN이 증가하는 것을 확인하였다. 또한 부식성과 접촉저항을 측정하였다. 부식 전위는 N20 SCCM 보다 모두 상승하는 것을 확인하였고, $N_21$ SCCM에서 부식 전류 밀도가 2.097E-6 (at 0.6V) $A/cm^2$로 나타났다. 접촉저항 에서는 시료 당 3군데(top, center, bottom)를 측정하였다. 전기전도도 측면에서 가장 좋은 결과는 $N_21$ SCCM 일 때 $28.8m{\Omega}{\cdot}cm^2$의 접촉저항을 갖는 경우였다. 미국 에너지성의 기준은 부식 전류밀도 1.E-6 $A/cm^2$이하, 접촉 저항 $0.02{\Omega}m^2$이므로 매우 근접한 결과를 보이고 있다.

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Characterization research Cr-DLC films for improved corrosion and conductivity of Bipolar plate (분리판의 내식성 및 전도성 향상을 위한 Cr-DLC 박막 특성 연구)

  • Jeon, Ye-Seul;Lee, Na-Rae;Mun, Gyeong-Il;Lee, Seon-Yeong
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2015.11a
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    • pp.272-273
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    • 2015
  • DLC는 고경도, 화학적 안정성 및 고내식성, 내마모성 및 낮은 마찰계수로 인하여 여러 산업분야의 표면처리기술로 적용되고 있다. 하지만 DLC의 절연특성은 전기 산업 분야에 적용 한계가 있다. 이번 연구에서는 DLC를 연료전지 중 PEMFC(고체산화물 연료전지)의 금속 분리판 표면처리에 적용시키고자 하였으며, 높은 전도성과 고내식성의 Me-DLC박막 제작을 목표로 하였다. Cr을 Buffer layer로 하고 Cr과 DLC를 동시에 증착한 Cr-DLC 박막을 제작하였다. Cr-DLC코팅의 기계적 특성을 확인하기 위하여 나노인덴터를 이용하여 경도 및 탄성률을 측정하였으며, ball-on disk를 이용하여 마찰계수를 확인하였다. 각 샘플들의 전기전도성을 확인하기 위하여 4-point probe system을 이용하여 측정하였으며, 부식 저항 특성을 확인하기 위하여 1mole $H_2SO_4$ + 2 ppm HF 분위기의 전해질 내에서 동전위 분극시험을 통한 내식성 테스트를 하였으며, XPS를 통하여 Cr-DLC박막내의 구조적 특성을 확인하였다.

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A study on the Magnetic Properties of Co-Cr-Ta Thin Films for Perpendicular Magnetic Recording (수직자기기록용 Co-Cr-Ta 박막의 자기적 성질에 대한 연구)

  • 황충호;박용수;장평우;이택동
    • Journal of the Korean Magnetics Society
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    • v.3 no.1
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    • pp.41-47
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    • 1993
  • Effects of Ta addition on Co-Cr pependicular magnetic recording media were studied to obtain high perpen-dicular coercivity at lower substrate temperature. For the purpose. magnetic properties and microstructures of Co-Cr-(Ta) films were studied by varying the Cr contents from 17 to 21 at.% and Ta contents for 0 to 3.2 at.%. Effectiveness of Ta addition in increasing perpendicular coercivity was significant for lower Cr content films. The increasement of perpendicular coercivity was more pronounced for the films deposited on $100^{\circ}C$ heated substrate in the case of ${(Co_{83}Cr_{17})}_{98.4}Ta_{1.6}$ composition. The cause of the increase of perpendicular coercivity was considered due to not the grain refinement effects and the improvement of c-axis alignments but increase of Ta and Cr segregation.

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Magnetic Properties of Co-P and Co-P-Cr Thin Films for Longitudinal Magnetic Recording (수평자기기록용 Co-P, Co-P-Cr 박막의 자기적특성)

  • Pyun-Woo Jang;Hong-Kyun Sohn;Taek-Dong Lee
    • Journal of the Korean Magnetics Society
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    • v.4 no.2
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    • pp.160-167
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    • 1994
  • In order to develop new magnetic media with higher coercivity, we have investigated the magnetic properties of Co-P/Cr and Co-P-Cr/Cr films. The coercivity of Co-P binary films deposited at RT was around 835 Oe in the range of 9-12 at.% P. In the Co-P binary system coercivity decreased with increasing substrate temperature for P contents of 9-12 at.%, which may be due to the decomposition of Co-P single phase to Co and $Co_{2}P$ phase. However, the coercivity of the films containing more than 12 at.% P is very low due to the formation of amorphous phase. The coercivity of Co-P-Cr ternary films increased with increasing Cr contents and reached the maximum value of 1020 Oe in the water $Co_{84}P_{10}Cr_{6}$ Film.

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Soft Magnetic Properties of Fe-Hf-N Films Reacted with Bonding Glass (접합유리와 반응된 Fe-Hf-N 박막의 연자기 특성)

  • Kim, Kyung-Nam;Kim, Byong-Ho;Je, Hae-June
    • Journal of the Korean Magnetics Society
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    • v.13 no.1
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    • pp.6-14
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    • 2003
  • The purpose of this study is to investigate the effect of chemical reaction with a bonding glass on physical and magnetic properties of Fe-Hf-N/SiO$_2$ and Fe-Hf-N/Cr/SiO$_2$ thin films. When the Fe-Hf-N/SiO$_2$ films were reacted with the bonding glass, the soft magnetic properties of them were extremely degraded. At $600^{\circ}C$, the saturation magnetization of the reacted film decreased to 1 kG, and its coercivity increased to 27 Oe, and its effective permeability decreased to 70. It was found that the degradation of soft magnetic properties of the Fe-Hf-N/SiO$_2$ films reacted with the bonding glass were attributed to the oxidation of the Fe-Hf-N layers to HfO$_2$ and Fe$_3$O$_4$. The soft magnetic properties of the Fe-Hf-N/Cr/SiO$_2$ films reacted with the bonding glass were degraded less than those of Fe-Hf-N/SiO$_2$ films. At $600^{\circ}C$, the saturation magnetization of the reacted film decreased to 13.5 kG, and its coercivity increased to 4 Oe, and its effective permeability decreased to 700. It was found that the Cr layer suppressed the oxidation of the Fe-Hf-N layers during the chemical reaction between the Fe-Hf-N layer and bonding glass.

A study on magnetron source design and characteristics for super high rate deposition (초고속 증착용 마그네트론원 설계 및 특성에 관한 연구)

  • 빈진호;남경훈;한전건
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2001.06a
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    • pp.8-8
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    • 2001
  • 초고속 증착은 짧은 시간에 박막 형성을 가능하게 하므로 window glass 코팅등의 대면적 코팅에 있어서 비용을 절감 시키고, 대량생산을 가능하게 만들기 때문에 관심이 집중되고 있다. 고속증착 공정으로는 high current arc, laser arc, hollow cathode discharge ion plating 그리고 마그네트론 스퍼터링법 등이 있다. 특별히 마그네트론 스퍼터링법은 3m이상의 넓이에 코팅을 할때 두께가 매우 균일하며, 증착율은 evaporation 공정에 비해 경제적, 기능적인 면에서 효율적이다. 그리고 증착된 박막은 매우 조밀하고 좋은 밀착력을 갖고 있으며, 고융점 금속을 포함하여 금속 합금 및 혼합물의 비율을 조정 및 금속 산화물, 질화물, 탄화물 등과 같은 금속의 증착도 stoichiometry를 조정하여 박막을 합성 시키는데 있어서 효과적이다. 이러한 초고속 증착을 만들기 위한 마그네트론 스퍼터링법의 요건은 마그네트론 원이 높은 타켓 power density를 가져야 하며, 타켓에서 효율적으로 플라즈마를 구속하여 스퍼터 되는 이온의 양을 최대화 시킬 수 있어 한다. 따라서 본 실험에서는 초고속 증착을 위해서 직경 50mm 타켓의 UBM magnetron원을 설계 제작하였다. 고밀도의 플라즈마를 형성시키기 위해서, Poisson simulation c code를 이용하여 자기장의 방향, 세기 및 밀도를 측정 하였고, 자기장 측정기(Gauss meter)를 이용하여 실제 자장을 측정 비교 분석하였다. 상기의 data를 바탕으로 여러 형상의 마그네트론원을 설계, 제작하였고. 마그네트론 원의 특성 분석을 위해 I-V 방전 특성을 평가하였고 substrate ion current density와 박막의 증착율을 측정하였다.duty-on 시간의 증가에 따라 $Cr_2N$ 상의 형성이 점점 많아져 80% duty-on 시간 경우에는 거의 CrN과 $Cr_2N$ 상이 공존하는 것으로 나타났다. 또한 duty-on 시간이 증가할수록 회절피크의 세기가 증가하여 결정화가 더 많이 진행되어짐을 알 수 있었다. 마찬가지로 바이어스 펄스이 주파수에 다른 결정성의 변화도 펄스의 주파수가 증가할수록 박막이 결정성이 좋아지고 $Cr_2N$ 상이 쉽게 형성되었다. 증착 진공도에 따른 결정성은 상대적으로 질소의 농도가 높은 낮은 진공도에서는 CrN 상이 주로 형성되었으며, 반대로 높은 진공도에서는 $Cr_2N$ 상이 많이 만들어졌다. 즉 $1.3{\times}10^{-2}Torr$의 증착 진공도에서는 CrN 상만이 보이는 반면 $9.0{\tiems}1-^{-2}Torr$ 진공도에서부터 $Cr_2N$ 상이 형성되기 시작하여 $5.0{\tiems}10^{-2}Torr$ 진공도에서는 두개의 상이 혼재되어 있음을 알 수 있었다. 박막의 내마모성을 조사한 결과 CrN 박막의 마찰 계수는 초기에 급격하게 증가한 후 0.5에서 0.6 사이의 값으로 큰 변화를 보이지 않았으며, $Cr_2N$ 박막도 비슷한 거동을 보였다.차 이, 목적의 차이, 그리고 환경의 의미의 차이에 따라 경관의 미학적 평가가 달라진 것으로 나타났다.corner$적 의도에 의한 경관구성의 일면을 확인할수 있지만 엄밀히 생각하여 보면 이러한 예의 경우도 최락의 총체적인 외형은 마찬가지로 $\ulcorner$순응$\lrcorner$

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