• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2001년도 춘계학술발표회 초록집
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• pp.14-14
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• 2001

Nitride films such as TiN, CrN etc. deposited on glass by PVD processes have been developed for many industrial applications. These nitride films deposited on glass were widely used for not only decorative and optical coatings but also wear and corrosion resistance coatings employed as dies and molds made of glass for the example of lens forming molds. However, the major problem of nitride coatings on glass by PVD process is non-uniform film owing to pin-hole and micro crack. It is estimated that nonuniform coating is influenced by a different surface energy between metal nitrides and glass due to binding states. In this work, therefore, for the evaluation of nucleation and growth mechanism of nitride films on glass TiN and CrN film were synthesized on glass with various nitrogen partial pressure by unbalanced magnetron sputtering. Prior to deposition, for the examination of relationship between surface energy and film microstructure plasma pre-treatment process was carried out with various argon to hydrogen flow rate and substrate bias voltage, duty cycle and frequency by using pulsed DC power supply. Surface energy owing to the different plasma pre-treatment was calculated by the measurement of wetting angle and surface conditions of glass were investigated by X-ray Photoelectron Spectroscopy(XPS) and Atomic Force Microscope(AFM). The microstructure change of nitride films on glass with increase of film thickness were analyzed by X-Ray Diffraction(XRD) and Scanning Electron Microscopy(SEM).

• 한국재료학회지
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• 제7권12호
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• pp.1052-1057
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• 1997

현재 전기, 전자, 우주, 자동차, 무기 등의 여러 분야에서 응용되고 있는 TaNx 다층박막저항체의 특성을 개선하기 위하여 magnetron sputtering법으로 TaNx박막을 제조한 후, 온도와 질소분압에 따른 전기저항 및 TCR특성 변화를 조사하였고, 미세조직이 이들 전기적 성질에 미치는 영향을알아보기 위해 상분석과 morphology를 관찰하였다. 그 결과, TaNx을 코팅한 박막의 전기저항은 $N_{2}$Ar이 0.4 이상에서, 금속전도특성에서 이온전도특성으로 변화하였으며,Cr이 TCR효과를 안정시키는 역할은 하여 TaNx/A $I_{2}$ $O_{3}$보다 TaNx/Cr/A $i_{2}$ $O_{3}$박막의 TCR특성이 더 안정하게 나타났다. 또한 TaNx/A $I_{2}$ $O_{3}$박막과 TaNx/Cr/A $i_{2}$ $O_{3}$박막의 경우 모두 $N_{2}$/Ar이 0-0.4정도에서 TCR효과에 좋은 특성을 나타내었다. X-선회절 실험 결과 $N_{2}$/Ar비가 1일 경우에 T $a_{2}$ $N_{.8}$이 생성되었고, 분압이 증가함에 따라 비정질이 생성되었다. morphology가 $N_{2}$/Ar이 증가함에 따라 입자의 모양이 불연속아일랜드 형태로 변화하였으며, 이것은 질소분압에 따른 전기저항 변화와 일치하였다.다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권7호
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• pp.1393-1398
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• 2009

본 연구는 LCD용 비정질 실리콘박막트랜지스터의 제조공정중 가장 중요한 식각 공정에서 각 박막의 특성에 맞는 습식 및 건식식각공정을 개발하여 소자의 특성을 안정시키고자 한다. 본 연구의 수소화 된 비정질 실리콘 박막 트랜지스터는 Inverted Staggered 형태로 게이트 전극이 하부에 있다. 실험 방법은 게이트전극, 절연층, 전도층, 에치스토퍼 및 포토레지스터층을 연속 증착한다. 스토퍼층을 게이트 전극의 패턴으로 남기고, 그 위에 n+a-Si:H 층 및 NPR(Negative Photo Resister)을 형성시킨다. 상부 게이트 전극과 반대의 패턴으로 NPR층을 패터닝하여 그것을 마스크로 상부 n+a-Si:H 층을 식각하고, 남아있는 NPR층을 제거 한다. 그 위 에 Cr층을 증착한 후 패터닝 하여 소오스-드레인 전극을 위한 Cr층을 형성시켜 박막 트랜지스터를 제조한다. 여기서 각 박막의 패터닝은 식각 공정으로 각단위 박막의 특성에 맞는 건식 및 습식식각 공정이 필요하다. 제조한 박막 트랜지스터에서 가장 흔히 발생되는 문제는 주로 식각 공정시 over 및 under etching 이며, 정확한 식각을 위하여 각 박막에 맞는 식각공정을 개발하여 소자의 최적 특성을 제공하고자한다. 이와 같이 공정에 보다 엄격한 기준의 건식 및 습식식각 공정 그리고 세척 등의 처리공정을 정밀하게 실시하여 소자의 특성을 확실히 개선 할 수 있었다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제31권7호
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• pp.475-480
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• 2018

We investigated the tribological properties of amorphous carbon (a-C) films deposited with CrC interlayers of various thicknesses as the adhesive layer. A-C and CrC thin films were deposited using the unbalanced magnetron (UBM) sputtering method with graphite and chromium as the targets. CrC films as the interlayer were fabricated under a-C films, and various structural, surface, and tribological properties of a-C films deposited with various CrC interlayer thicknesses were investigated. With various CrC interlayer thicknesses under a-C films, the tribological properties of CrC/a-C films were improved; the increased film thickness exhibited a maximum high hardness of over 27.5 GPa, high elastic modulus of over 242 GPa, critical load of 31 N, residual stress of 1.85 GPa, and a smooth surface below 0.09 nm at the condition of 30-nm CrC thickness.

• 한국표면공학회지
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• 제34권2호
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• pp.89-96
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• 2001

N- or O-doped STS304 stainless films were synthesized by an unbalanced magnetron sputtering process with various argon and reactive gas ($N_2$, $O_2$) mixtures. These films were examined by scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD), Auger electron spectroscopy (AES) and Knoop microhardness tester. The Results from X-ray diffraction (XRD) analysis showed that a STS304 stainless steel film synthesized without reactive gas using a bulk STS304 stainless steel target had a ferrite bcc structure ($\alpha$ phase), while the N-doped STS304 stainless film was consisted of a nitrogen supersaturated fcc structure, which hsa a strong ${\gamma}$(200) phase. In the O-doped films, oxide Phases ($Fe_2$$O_3$ and $Cr_2$$O_3$) were observed from the films synthesized under an excess $O_2$ flow rate of 9sccm. AES analysis showed that nitrogen content in N-doped films increased as the nitrogen flow rate increased. Approximately 43 at.%N in the N-doped film was measured using a nitrogen flow rate of 8sccm. In O-doped film, approximately 15 at.%O was detected using a $O_2$ flow rate of 12sccm. the Knoop microhardness value of N-doped film using a nitrogen flow rate of 8 sccm was measured to be approximately $H_{ k}$ 1200 and this high value could be attributed to the fine grain size and increased residual stress in the N-doped film.

• 한국진공학회지
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• 제15권1호
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• pp.110-116
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• 2006

본 연구에서는 나노 두께를 갖는 두 층을 반복적으로 증착하여 나노 다층 구조를 갖는 질화 물이 코팅된 절삭공구의 기계적 성능과 절삭성능의 향상에 대해 고찰하였다. 이러한 질화물계 나노 다층막에 대한 재료는 격자상수와 결정구조에 따라 $Ti_{0.54}Al_{0.46}N-CrN$계와 $Ti_{0.84}Al_{0.16}N-NlN$계를 선택하여, UBM sputtering 증착법을 이용하여 초경(WC-Co) 인서트(insert)위에 증착하였다. 공정 변수들인 증착온도, 압력. 기판 바이어스 전압, 기판회전 속도 등을 조절하여 다른 주기 값을 갖는 일정한 두께의 다층막들을 증착 시켰고, 주기에 따른 초격자 형성, 경도 값과 절삭성능을 관찰하였다. 증착된 다층막들은 그 주기 값에 따라 경도 값이 다르게 나타났으며. 경도 값이 상대적으로 높았던 특정 주기의 다층막이 코팅된 절삭 공구의 경우, 기존의 상용화된 제품에 비해 frank wear로 비교한 절삭 성능이 $20\%$이상 향상됨을 관찰하였다

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2013년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.206-206
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• 2013

산악자전거 서스펜션 포크 프레임의 소재 개발을 위해 Si, Mn, Mg, Cr, Zn 원소의 첨가량을 조정한 500MPa 인장강도를 가지는 압출성형과 용접성이 우수한 알루미늄 합금을 개발하였다. 개발한 고비강도 경량 알루미늄합금 위에 고경도, 고기능성과 같은 우수한 기계적 물성을 가진 TiN 박막을 Arc ion plating 공정으로 코팅하여 알루미늄합금의 내부식성, 내구성을 향상시켰다.

• Corrosion Science and Technology
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• 제2권1호
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• pp.18-25
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• 2003

Effects of the precipitation of $\sigma$ phase on the metastable pitting as a precursor of stable pitting corrosion and also on the progress of stale pitting of the 25Cr-7Ni-3Mo-0.25N duplex stainless steel were investigated in chloride solution. Electrochemical potential and current noises of the alloy were measured in 10 % ferric chloride solution ($FeCl_3$) with zero resistance ammeter (ZRA), and then analyzed by power spectral density (PSD) and by corrosion admittance ($A_c$) spectrum. With aging at $850^{\circ}C$, the passive film of the alloy was found to get significantly unstable as represented by power spectral density (PSD) and a transition from metastable pitting state to stable one was observed. In the corrosion admittance spectrum, the number of negative $A_c$ corresponding to the state of localized corrosion increased with aging, suggesting that the precipitation of $\sigma$ phase considerably degraded the passive film by depleting Cr and Mo around it at $\alpha/\sigma$ or $\gamma/\sigma$ phase boundaries, thereby leading to the initiation of the pitting corrosion. However, the Cr and Mo at $\alpha/\sigma$ or $\gamma/\sigma$ phase boundaries which were once depleted due to the precipitation of the $\sigma$ phase were partly replenished by the diffusion of Cr and Mo from the surrounding matrix with aging time longer. The initiation of pitting seems to be associated with the precipitation density of the $\sigma$ phase with an effective size needed to induce the sufficient depletion of Cr and Mo around it.

• 한국결정성장학회지
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• 제31권1호
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• pp.37-42
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• 2021

화학적 조성이 TiZrN 박막의 구조적 특성 및 열적 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 증착된 TixZr1-xN(x = 0.87, 0.82, 0.7, 0.6, 0.28) 박막에서 Zr 분율이 증가함에 따라 결정립 크기가 감소하고 주상 구조에서 입계상 구조로 점진적으로 변화하는 미세구조 변화가 관찰되었다. 또한 XRD 분석을 통해 Zr 분율이 0.4까지 증가할 때 TiN 상에서 TiZrN 상으로의 점진적인 결정상 전이가 일어났음을 확인하였다. 900℃ 온도에서의 열처리 이후 Ti0.82Zr0.18N과 Ti0.7Zr0.3N 박막은 rutile 상 TiO2와 TiZrO4 산화물이 공존하는 형태로 전환된 반면에 Ti0.6Zr0.4N 박막은 TiZrO4 산화물로 변화함을 확인하였다. 다섯 가지 조성의 TiZrN 박막 중에서 Ti0.6Zr0.4N 박막이 가장 우수한 고온 안정성을 나타내었고, Inconel 617 기판의 열산화에 의해 발생하는 Cr의 표면 확산을 억제하는 열산화 저항성 향상 효과가 가장 우수함을 확인하였다.

• 대한치과교정학회지
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• 제51권4호
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• pp.270-281
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• 2021

Objective: The aim of this in vitro study was to evaluate the changes in friction between orthodontic brackets and archwires coated with aluminum oxide (Al₂O₃), titanium nitride (TiN), or chromium nitride (CrN). In addition, the resistance of the coatings to intraoral conditions was evaluated. Methods: Stainless steel canine brackets, 0.016-inch round nickel-titanium archwires, and 0.019 × 0.025-inch stainless steel archwires were coated with Al₂O₃, TiN, and CrN using radio frequency magnetron sputtering. The coated materials were examined using scanning electron microscopy, an X-ray diffractometer, atomic force microscopy, and surface profilometry. In addition, the samples were subjected to thermal cycling and in vitro brushing tests, and the effects of the simulated intraoral conditions on the coating structure were evaluated. Results: Coating of the metal bracket as well as nickel-titanium archwire with Al₂O₃ reduced the coefficients of friction (CoFs) for the bracket-archwire combination (p < 0.01). When the bracket and stainless steel archwire were coated with Al₂O₃ and TiN, the CoFs were significantly lower (0.207 and 0.372, respectively) than that recorded when this bracket-archwire combination was left uncoated (0.552; p < 0.01). The friction, thermal, and brushing tests did not deteriorate the overall quality of the Al₂O₃ coatings; however, some small areas of peeling were evident for the TiN coatings, whereas comparatively larger areas of peeling were observed for the CrN coatings. Conclusions: Our findings suggest that the CoFs for metal bracket-archwire combinations used in orthodontic treatment can be decreased by coating with Al₂O₃ and TiN thin films.