• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.7 no.3
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• pp.27-29
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• 2000

For the DLC-coaled Si-tip FEA, the modified lift off-process, by which DLC coated on both gate electrode surface and gate insulator in the gate aperture could be removed, was proposed. In the process, the Al sacrificial layer was deposited on a tilted and rotated substrate by an e-beam evaporation, and DLC film was coated on the substrate by PA-CVD method. Afterward the DLC was perfectly removed except the DLC films coated on emitter tips by etch-out of Al sacrificial layer. Current-voltage curves and current fluctuation of the DLC-coated Si-tip FEA showed that the proposed lift-off process played an important role in decreasing gate leakage current and stabilizing omission current.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2004.07b
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• pp.951-954
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• 2004

본 논문에서는 DLC(Diamond-like Carbon) 박막과 기판 사이에 금속층을 포함하는 DLC 박막의 기계적 특성을 분석하였다. 금속층은 sputtering법을 사용하고, DLC 박막은 PECVD법을 사용하여 각각 중착하였다. 티타늄(Ti), 니켄(Ni), 크롬(Cr)을 각 중간 금속층으로 사용한 후 DLC 박막과 실리콘(Si) 기판 간의 기계적 특성을 분석하였다. 각 막의 두께는 FE-SEM으로 확인하였고, DLC 박막의 구조 평가는 Raman spectrometer를 사용하여 분석하였으며, 각 금속층과 DLC 박막의 표면 상태는 AFM을 이용하여 확인하였다. XRD 분석을 통하여 박막의 격자분석을 하였고, SIMS(secondary ion mass spectrometry) 분석을 통하여 DLC 박막의 depth Profile을 확인하였다.

• Journal of Satellite, Information and Communications
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• v.6 no.1
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• pp.28-31
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• 2011

In this paper, a new set of structural and sacrificial material that is diamond like carbon (DLC)/photoresist for high performance piezoelectric RF-MEMS switches which are actuated in d33 mode is suggested. To avoid curing problem of photoresist sacrificial layer, DLC structure layer is deposited at room temperature by radio frequency plasma enhanced chemical vapor deposition (RF-PECVD) method. And lead zirconate titanate (PZT) piezoelectric layer is deposited on structure layer directly at room temperature by rf magnetron sputtering system and crystallized by rapid thermal annealing (RTA) equipment. Particular attention is paid to the annealing of PZT film in order to crystallize into perovskite and the variation of mechanical properties of DLC layer as a function of annealing temperature. The DLC layer shows good performance for structure layer in aspect to Young's modulus and hardness. The fabrication becomes much simpler and cheaper with use of a photoresist.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.7 no.1
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• pp.59-65
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• 1998

Multi-layer diamond-like carbon (DLC) films were deposited by 13.56 MHz r.f. PACVD method. Multi-layer DLC film was composed of 2.5 $mu extrm{m}$ thick pure DLC filml and 0.2$\mu\textrm{m}$ thick Si incorporated DLC (Si-DLC) film as a surface layer. Tribological behaviors of the multi-layer DLC film were investigated with a ball-on-disk type tribometer in ambient atmosphere using AISI 52100 steel ball. Low friction coefficient (<0.1) period increased with increasing the Si content in the surface Si-DLC film. The wear rate after 44,000 cycles and 158,400 cycles were the $2.5\times10^{-8}\sim1.8\times10^{-7}\textrm{mm}^3$/rev. and $7.1\times10^{-9}\sim1.8\times10^{-8}\textrm{mm}^3$/rev.,respectively. The wear rate of the multi-layer DLC film after 158,400 cycles was about 2 times smaller than that of pure DLC films of 2.7 $\mu\textrm{m}$ thickness. This high wear resistance and low friction coefficient was caused by the formation of Si oxide layer on the wear scar surface, as confirmed by the debris composition analysis. It was further shown that this si oxide debris layer on the wear scar surface is formed again even after removing the debris of the steel ball, which maintain the low friction coefficient between multi-layer DLC films and steel ball.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 2014.10a
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• pp.984-985
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• 2014

This research investigates to analyze the effect of laser of thermally assisted magnetic recording system on diamond like carbon (DLC) layer of slider. We investigated a damaged DLC layer of slider with laser spot-induced damage and analyze the effect of the damaged DLC layer in slider dynamics. The damaged DLC layer resulted in change of flying height and air bearing stiffness pressure.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2017.05a
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• pp.116.1-116.1
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• 2017

본 연구는 PVD와 CVD를 동시에 사용한 하이브리드 공정시스템을 이용하여 Ti를 도핑한 Diamond-like carbon(DLC) 코팅 전극의 특성 분석에 대한 내용을 다루고 있다. DLC는 높은 경도, 낮은 마찰 계수, 화학적 안정성 등의 좋은 기계적 물성을 가지고 있어 주로 내마모성이 요구되는 분야에 주로 적용되어 왔다. 또한 DLC는 넓은 전위창 및 낮은 백그라운드 전류 등의 전기화학적 특성을 가지고 있어 최근 전극용으로 전도유망한 소재로 주목받고 있지만, 높은 비저항과 낮은 접착력은 여전히 극복해야할 문제로 남아있다. 본 연구에서는 Plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) 법과 High power impulse magnetron sputtering (HiPIMS) 기법을 동시에 사용하여 Ti/TiC 하지층과 그 위에 Ti-DLC 막을 증착하였고, Ti 함량에 따른 DLC 박막의 특성변화를 살펴보았다. PVD/CVD 하이브리드 증착법에 의한 하지층은 DLC막과 기판사이의 밀착력을 향상시켰고, 기존 PECVD법과 비교하였을 때 하이브리드 증착법은 DLC 박막의 증착률을 크게 증가시켰다. DLC 박막에 소량의 Ti가 들어가면 C-C $sp^2$ 구조가 증가하여 전기적, 전기화학적 특성이 향상되었고, Ti의 함량이 일정 이상 증가하면 TiC의 영향을 받아 전기적, 전기화학적 특성이 나빠지는 것을 알 수 있었다. 본 연구에서는 DLC를 전극으로 활용하기 위해 전기적 및 전기화학적 특성을 향상시키는 연구에 집중하였지만, 산업에 활용하기 위해서 기계적 물성향상과 수명에 관한 추가적인 연구가 이루어 진다면 DLC 전극 분야 발전에 많은 기여를 할 수 있을 것이라 생각한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2017.05a
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• pp.116.2-116.2
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• 2017

DLC (Diamond like carbon) 박막을 전극 재료로 활용하기 위해서는 높은 전기 저항과 금속성 기판에 대한 낮은 접착력을 극복해야 한다. 본 연구에서는 PECVD에 의해 합성 된 DLC/Ti 전극의 아크 중간층, 질소 도핑, 증착 및 열처리 온도가 접착 강도와 전기적 및 전기 화학적 특성에 주는 영향을 체계적으로 조사 하였다. 그 결과, arc ion plating (AIP) 법에 의해 증착 된 Ti/TiC 중간층의 도입은 스크래치 테스트와 전기화학적 싸이클 테스트에서 향상된 접착 강도 및 수명을 가져온다는 것을 확인 하였다. 그리고 arc 중간층에서의 arc droplet은 DLC 박막의 표면적을 넓혀 전기 화학적 활성도를 높이는 긍정적인 역할을 하였다. 소량의 질소 도핑은 DLC 막의 비저항을 크게 낮춰주었고, 전기화학적 활성도를 증가시켰다. 증착 온도가 높을수록 DLC 막의 sp2/sp3 비율이 증가하였고, 이에 따라 비저항은 감소하였으며 전기 화학적 활성도는 증가하였다. 반면, 가장 높은 전기화학적 전위창은 $300^{\circ}C$ 에서 얻어졌으며 더 높은 온도에서 감소하였다. 열처리 온도를 높일수록 비저항의 감소 및 전기 화학적 활성도가 증가한 반면, 전기화학적 전위창은 지속적으로 감소하였고, 높은 열처리 온도에서는 DLC 전극의 수명이 줄어드는 것을 확인 하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.303-303
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• 2012

Diamond-like carbon (DLC)은 낮은 마찰력과 높은 내마모성 및 내식성등과 같은 우수한 물성을 가지고 있다. 따라서, DLC 박막은 다양한 응용분야에 적용이 가능한 코팅이다. 특히, DLC 박막의 낮은 마찰력과 고경도 특성은 자동차 산업 및 금형과 같은 저마찰 및 내마모성 향상에 기여할 수 있는 매력적인 박막 코팅으로 각광받고 있다. 그러나 DLC 박막의 높은 잔류응력과 다른 기판의 화학적 친화력을 감소시키는 탄소-탄소 결합의 불안정성 때문에 금속소재와의 낮은 접합력으로 인하여 그 응용에 어려움을 격고 있다. DLC 박막의 접합력 향상을 위하여 모재에 활성 스크린 플라즈마 질화 장비를 사용하여 금속 시편에 질화처리를 하였다. 질화처리후 CVD법으로 DLC 박막을 증착하였으며, 박막의 특성은 나노 인덴테이션, 마이크로 라만 스펙트로스코피 그리고 주사전자현미경에 의해 측정되었다. 활성 스크린 질화 장비에 의해 처리된 시편의 특성변화는 GDS, XRD 및 마이크로 비커스 경도계를 이용하여 관찰하였다. 박막과 모재와의 밀착력은 스크래치 테스트에 의해 측정 하였으며, 질화층이 형성됨으로 인해 모재의 상구조와 경도의 변화가 생겼고, 이로 인해 DLC박막과 모재의 밀착력이 상승하였음을 알 수 있었다.

• Tribology and Lubricants
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• v.30 no.4
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• pp.199-204
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• 2014

Various heat-treated and surface coating methods are used to mitigate abrasion in sliding machine parts. The most cost effective of these methods involves hard coatings such as diamond-like carbon (DLC). DLC has various advantages, including a high level of hardness, low coefficient of friction, and low wear rate. In practice, a supporting layer is generally inserted between the DLC layer and the steel substrate to improve the load carrying capacity. In this study, an indentation and sliding contact problem involving a small, hard, spherical particle and a DLC-coated steel surface is modeled and analyzed using a nonlinear finite element code, MARC, to investigate the influence of the supporting layer thickness on the coating characteristics and the related coating failure mechanisms. The results show that the amount of plastic deformation and the maximum principal stress decrease with an increase in the supporting layer thickness. However, the probability of the high tensile stress within the coating layer causing a crack is greatly increased. Therefore, in the case of DLC coating with a supporting layer, fatigue wear can be another important cause of coating layer failure, together with the generally well-known abrasive wear.

• Corrosion Science and Technology
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• v.10 no.2
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• pp.65-70
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• 2011

DLC is considered as the candidate material for application of moving parts in automotive components relatively in high pressure and temperature operating conditions for its high hardness with self lubrication and chemical inertness. The properties of interlayer between the substrate and the DLC film were studied. Arc ion plating method have been employed to deposit onto substrate and sputtering method was used for synthesizing DLC onto interlayer. Among these six types of interlayer, deposited DLC film onto TiCN showed excellent value for characteristics. From the results of analysis for physical properties of DLC films, it seems that the adhesion forces were more important factors than intrinsic mechanical properties such as hardness, roughness and wear resistance of DLC films. AFM(Atomic Force Microscope) was used for understanding roughness of DLC films. Hardnesses of the coating layers were identified by nano-indentation method and adhesions were checked by scratch method.