• Title/Summary/Keyword: DLC-1

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ECR-PECVD 방법으로 제작된 DLC 박막의 기판 Bias 전압 효과

  • 손영호;정우철;강종석;정재인;황도원;김인수;배인호
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2000.02a
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    • pp.188-188
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    • 2000
  • DLC (Diamond-Like Carbon) 박막은 높은 경도와 가시광선 및 적외선 영역에서의 광 투과도, 전기적 절연성, 화학적 안정성 및 저마찰.내마모 특성 등의 우수한 물리.화학적인 물성을 갖고 있기 때문에 여러 분야의 응용연구가 이루어지고 있다. 이러한 DLC 박막을 제작하는 과정에는 여러 가지가 있으나, 본 연구에서는 ECR-PECVD electron cyclotron resonance plasma enhanced chemical vapor deposition) 방법을 사용하였다. 이것은 최근에 많이 이용되고 있는 방법으로, 이온화률이 높을뿐만 아니라 상온에서도 성막이 가능하고 넓은 진공도 영역에서 플라즈마 공정이 가능한 장점이 있다. 기판으로는 4" 크기의 S(100)를 사용하였고, 박막을 제작하기 전에 진공 중에서 플라즈마 전처리를 하였다. 플라즈마 전처리는 Ar 가스를 150SCCM 주입시켜 5$\times$10-1 torr 의 진공도를 유지시키면서, ECR power를 700W로 고정하고, 기판 bias 전압을 -300 V로 하여 5분 동안 기판을 청정하였다. DLC 박막은 ECR power를 700W. 가스혼합비와 유량을 CH4/H2 : 10/100 SCCM, 증착시간을 2시간으로 고정하고, 기판 bias 전압을 0, -50, -75, -100, -150, -200V로 변화시켜가면서 제작하였다. 이때 ECR 소스로부터 기판까지의 거리는 150mm로 하였고, 진공도는 2$\times$10-2torr 였으며, 기판 bias 전압은 기판에 13.56 MHz의 RF power를 연결하여 RF power에 의해서 유도되는 negative DC self bias 전압을 이용하였다. 제작된 박막을 Auger electron spectroscopy, elastic recoil detection, Rutherford backscattering spectroscopy, X-ray diffraction, secondary electron microscopy, atomic force microscoy, $\alpha$-step, Raman scattering spectroscopu, Fourier transform infrared spectroscopy 및 micro hardness tester를 이용하여 기판 bias 전압이 DLC 박막의 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 분석결과 본 연구에서 제작된 DLC 박막은 탄소와 수소만으로 구성되어 있으며, 비정질 상태임을 알 수 있었다. 기판 bias 전압의 증가에 따라 박막의 두께가 감소됨을 알 수 있었고, -150V에서는 박막이 거의 만들어지지 않았으며, -200V에서는 기판 표면이 식각되었다. 이것은 기판 bias 전압과 ECR 플라즈마에 의한 이온충돌 효과 때문으로 판단되며, 150V 이하에서는 증착되는 양보다 re-sputtering 되는 양이 더 많을 것으로 생각된다. 기판 bias 전압을 증가시킬수록 플라즈마에 의한 이온충돌 현상이 두드러져 탄소와 결합하고 있던 수소원자들이 떨어져 나가는 탈수소화 (dehydrogenation) 현상을 확인할 수 있었으며, 이것은 C-H 결합에너지가 C-C 결합이나 C=C 결합보다 약하여 수소 원자가 비교적 해리가 잘되므로 이러한 현상이 일어난다고 판단된다. 결합이 끊어진 탄소 원자들은 다른 탄소원자들과 결합하여 3차원적 cross-link를 형성시켜 나가면서 내부 압축응력을 증가시키는 것으로 알려져 있으며, hardness 시험 결과로 이것을 확인할 수 있었다. 그리고 표면거칠기는 기판 bias 전압을 증가시킬수록 더 smooth 해짐을 확인하였다.인하였다.

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Trend in Research and Application of Hard Carbon-based Thin Films (탄소계 경질 박막의 연구 및 산업 적용 동향)

  • Lee, Gyeong-Hwang;Park, Jong-Won;Yang, Ji-Hun;Jeong, Jae-In
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2009.05a
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    • pp.111-112
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    • 2009
  • Diamond-like carbon (DLC) is a convenient term to indicate the compositions of the various forms of amorphous carbon (a-C), tetrahedral amorphous carbon (ta-C), hydrogenated amorphous carbon and tetrahedral amorphous carbon (a-C:H and ta-C:H). The a-C film with disordered graphitic ordering, such as soot, chars, glassy carbon, and evaporated a-C, is shown in the lower left hand corner. If the fraction of sp3 bonding reaches a high degree, such an a-C is denoted as tetrahedral amorphous carbon (ta-C), in order to distinguish it from sp2 a-C [2]. Two hydrocarbon polymers, that is, polyethylene (CH2)n and polyacetylene (CH)n, define the limits of the triangle in the right hand corner beyond which interconnecting C-C networks do not form, and only strait-chain molecules are formed. The DLC films, i.e. a-C, ta-C, a-C:H and ta-C:H, have some extreme properties similar to diamond, such as hardness, elastic modulus and chemical inertness. These films are great advantages for many applications. One of the most important applications of the carbon-based films is the coating for magnetic hard disk recording. The second successful application is wear protective and antireflective films for IR windows. The third application is wear protection of bearings and sliding friction parts. The fourth is precision gages for the automotive industry. Recently, exciting ongoing study [1] tries to deposit a carbon-based protective film on engine parts (e.g. engine cylinders and pistons) taking into account not only low friction and wear, but also self lubricating properties. Reduction of the oil consumption is expected. Currently, for an additional application field, the carbon-based films are extensively studied as excellent candidates for biocompatible films on biomedical implants. The carbon-based films consist of carbon, hydrogen and nitrogen, which are biologically harmless as well as the main elements of human body. Some in vitro and limited in vivo studies on the biological effects of carbon-based films have been studied [$2{\sim}5$].The carbon-based films have great potentials in many fields. However, a few technological issues for carbon-based film are still needed to be studied to improve the applicability. Aisenberg and Chabot [3] firstly prepared an amorphous carbon film on substrates remained at room temperature using a beam of carbon ions produced using argon plasma. Spencer et al. [4] had subsequently developed this field. Many deposition techniques for DLC films have been developed to increase the fraction of sp3 bonding in the films. The a-C films have been prepared by a variety of deposition methods such as ion plating, DC or RF sputtering, RF or DC plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD), electron cyclotron resonance chemical vapor deposition (ECR-CVD), ion implantation, ablation, pulsed laser deposition and cathodic arc deposition, from a variety of carbon target or gaseous sources materials [5]. Sputtering is the most common deposition method for a-C film. Deposited films by these plasma methods, such as plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) [6], are ranged into the interior of the triangle. Application fields of DLC films investigated from papers. Many papers purposed to apply for tribology due to the carbon-based films of low friction and wear resistance. Figure 1 shows the percentage of DLC research interest for application field. The biggest portion is tribology field. It is occupied 57%. Second, biomedical field hold 14%. Nowadays, biomedical field is took notice in many countries and significantly increased the research papers. DLC films actually applied to many industries in 2005 as shown figure 2. The most applied fields are mold and machinery industries. It took over 50%. The automobile industry is more and more increase application parts. In the near future, automobile industry is expected a big market for DLC coating. Figure 1 Research interests of carbon-based filmsFigure 2 Demand ratio of DLC coating for industry in 2005. In this presentation, I will introduce a trend of carbon-based coating research and applications.

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Freehang 방법을 이용한 DLC 필름의 탄성 특성 평가

  • 정진원;이광렬;은광용;고대홍
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2000.02a
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    • pp.128-128
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    • 2000
  • 박막의 탄성 특성을 평가하는 방법으로 nano-indentation, Brillouin light scattering measurement, ultrasonic surface wave measurement, bulge test, vibration membrane method 등 여러 가지가 제시되어 왔다. 이러한 방법들은 필름의 두께가 일정 두께 이상이 되어야 정확한 측정이 가능한 방법으로 매우 얇은 박막에서도 탄성특성을 평가할 수 있는 freehang, bridge 방법이 제시되었으며, 이 방법은 간단한 식각 공정을 통해 매우 얇은 박막에도 적용시킬 수 있다는 장점을 가지고 있다. 본 연구에서는 아주 얇은 박막에서도 탄성특성을 평가할 수 있는 freehang 방법을 이용하여 순수한 Diamond-like carbon (DLC) 필름과 Sidl 첨가된 DLC 필름의 탄성 특성을 평가하고자 한다. 실험에서 사용한 필름은 rf-PACVD 장비를 이용하여 증착하였다. 이때 전극과 플라즈마 사이의 바이어스 음전압은 -400 Vb로 합성압력은 10mTorr로 고정하였다. 사용한 반응 가스는 벤젠(C6H6), 그리고 벤젠과 희석된 실렌(SiH4 : H2 = 10 : 90)이며, 희석된 실렌의 첨가량을 조절하여 필름 내에 일정량의 Si을 함유시켰다. 각각의 조건에서 증착시간을 조절하여 필름의 두께를 변화시켰으며, KOH(5.6mol) 용액을 이용하여 습식 식각을 함으로써 freehang을 제작하였다. 이때 식각액에 의한 DLC 필름의 손상은 관찰되지 않았다. 필름의 잔류 응력을 측정하기 위해 200$\pm$10 혹은 100$\pm$5$\mu\textrm{m}$ 두께의 얇은 (100) Si wafer를 5$\times$50 mm2의 strip 형태로 절단하여 사용하였다. 필름의 압축 잔류 응력에 의해 발생한 필름/기판 복합체의 곡률은 laser 반사법과 $\alpha$-step profiler를 이용하여 측정하였으며, 이 결과를 Brenner 등에 유도된 식을 이용하여 잔류 응력을 계산하였다. 또한 제작된 frddhang은 광학 현미경과 전자주사현미경에 의해 관찰되었다. 이렇게 제작된 freehang을 이용하여 필름이 기판에 부착되기 위해 필요한 변형률을 측정하고, 독립적으로 측정된 필름의 잔류 응력을 박막의 응력-변형률 관계식에 적용하여 biaxial elastic modulus, E/(1-v)를 구할 수 있었다. 측정 결과 필름의 잔류 응력과 biaxial elastic modulus는 필름의 두께가 감소함에 따라 감소하는 경향을 나타냈으며, 같은 두께의 필름인 경우, 식각 깊이에 따른 biaxial elastic modulus 의 변화를 통해 최적의 식각 깊이를 알 수 있었다.

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스위치 네트워크

  • Sin, Gi-Su;Jo, Yong-Hyeon
    • ETRI Journal
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    • v.8 no.2
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    • pp.37-44
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    • 1986
  • TDX-1의 digital speech data path를 형성하는 digital line concentrator(DLC)와 스위치 네트워크의 구성 및 동작에 관하여 서술하였으며, TDX-1 스위치 네트워크의 종합적인 통화량에 관하여 고찰하였다.

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성능을 고려한 TDX-1 스위치 네트워크의 신뢰도

  • Seo, Jae-Jun;Lee, Gang-Won
    • ETRI Journal
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    • v.8 no.3
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    • pp.29-43
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    • 1986
  • 어떤 고장이 시스팀의 기능을 완전히 마비시키는 것이 아니라 그 성능이 저하된 상태에서 운용할 수 있는 degradable system에서는 고전적인 신뢰도 모형을 적용하기가 어려우며, 여기서 성능과 신뢰도는 매우 밀접한 관련이 있다. 본고에서는 성능신뢰도(Performance reliability)에 대한 개념 및 모형화 방법에 대해 살펴보고 실제로 TDX-1의스위치 네트워크인 SWCD의 성능을 해석하여 성능신뢰도를 구하였다. SWCD의 성능척도인 통화성공률에 영향을 미치는 요인으로는 스위치 네트워크 내에서의 blocking, T-SW 및 S-SW의 고장, 그리고 T-SW 및 S-SW의 고장으로 인해 DLC 와 TLC의 가용한 서비스 채널이 감소함으로써 발생하는 DLC 및 TLC에서의 blocking등을 들 수 있는데 이 요인들을 고려하여 SWCD의 성능을 해석하였으며, SWCD에 요구되는 표준성능(Normalized performance) 이 0.99라 할 때 single unit라고 가정한 경우 SWCD의 성능 신뢰도는 MTUO(Mean Time to Unreliable Operation)가 3076.7시간이었다. 또한 성능을 해석하는 과정에서 디지틀 스위치 네트워크인 SWC만의 최대 발신 통화처리 용량을 구한 결과, 스위치 네트워크 내에서의 blocking 확률에 대한 최대 허용치를 $10^-3$으로 하였을 때 약 1,700Erlang이었다.

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Genetic Screening of the Dazl-Interacting Protein Genes

  • Lee, Kyung-Ho;Lee, Seong-Ju;Rhee, Kun-Soo
    • Animal cells and systems
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    • v.10 no.4
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    • pp.227-231
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    • 2006
  • Micro-deletions at specific loci of the Y chromosome have been observed frequently in male infertility patients, suggesting that genes in these regions are involved in male germ cell development. DAZ is a representative male infertility gene at the AZFc locus of the Y chromosome. Since DAZ contains an RNA binding motif along with so-called a DAZ domain, it was proposed to participate in RNA metabolism during spermatogenesis. A mouse gene homologous to the human DAZ gene has been cloned and named Dazl (DAZlike). Dazl is autosomal and expressed in the testis and also at a low level in the ovary. Male mice homozygous for the Dazl null allele have small testes with a few spermatogonia and almost complete absence of germ cells beyond the spermatogonial stage, suggesting the requirement of Dazl for entry or progression through meiosis. However, its exact cellular functions have not been understood yet. In order to investigate cellular functions of Dazl, we decided to isolate candidate interacting protein genes of the mouse Dazl, using yeast two-hybrid screening. A number of candidate Dazlinteracting proteins have been isolated, such as Bprp, Acf, Hgs, Murr1, Nbak3 and Ranbp9, but dynein light chain 1 (Dlc1) was most predominant. A strong interaction of Dazl with Dlc1 suggests that Dazl might function as an mRNA adaptor to the dynein motor complex.

Design of Synchronous Quaternary Counter using Quaternary Logic Gate Based on Neuron-MOS (뉴런 모스 기반의 4치 논리게이트를 이용한 동기식 4치 카운터 설계)

  • Choi Young-Hee;Yoon Byoung-Hee;Kim Heung-Soo
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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    • v.42 no.3 s.333
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    • pp.43-50
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    • 2005
  • In this paper, quaternary logic gates using Down literal circuit(DLC) has been designed, and then synchronous Quaternary un/down counter using those gates has been proposed The proposed counter consists of T-type quaternary flip flop and 1-of-2 threshold-t MUX, and T-type quaternary flip flop consists of D-type quaternary flip flop and quaternary logic gates(modulo-4 addition gates, Quaternary inverter, identity cell, 1-of-4 MUX). The simulation result of this counter show delay time of 10[ns] and power consumption of 8.48[mW]. Also, assigning the designed counter to MVL(Multiple-valued Logic) circuit, it has advantages of the reduced interconnection and chip area as well as easy expansion of digit.

Si 함유 다이아몬드상 카본 필름의 환경 변화에 따른 마찰거동 연구

  • 박세준;이광렬;공호성;양승호
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2000.02a
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    • pp.126-126
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    • 2000
  • 다이아몬드상 카본(DLC) 필름은 경도가 높고, 마찰계수가 낮다는 장점을 가지고 있기 때문에 내마모성 코팅이나 윤활성코팅에 응용을 위한 연구가 활발히 진행중이다. 하지만 마찰계수가 주변환경에 매우 큰 영향을 받는다는 단점이 있다. 이러한 단점은 DLC필름의 응용에 대한 저해 요인이 되며, 이 점을 보완하기 위해서 DLC 필름에 Si을 첨가하는 연구들이 진행되고 있다. 본 실험에서는 r.f-PACVD 법을 이용하여 Si이 첨가된 DLC 필름의 주위 환경 변화에 따른 마찰특성의 변화를 연구하였다. 사용한 반응 가스는 벤젠(C6H)과 희석된 Silane(SiH4 : H2 = 10 : 90)이며, 희석된 Silane과 벤젠의 첨가비율을 조절하여 필름내 Si의 함량을 조절하였고, 증착시 바이아스의 전압은 -400V로 하였다. 마찰테스트는 Ball-on-Disk type의 조건에서 대기, 건조공기, 진공의 세가지 분위기에서 마찰테스트를 실행하였다. 실험결과 마찰계수는 건조공기, 대기, 진공의 순으로 증가하였고, 필름내에 포함되어 있는 Si의 양이 증가할수록 마찰계수는 낮고 안정한 값을 나타내었다. Tribochemiacal 분석과, ball과 track의 전자현미경 사진 분석 결과, 진공에 비해서 건조공기와 대기중에서 마찰계수가 낮은 것은 DLC 필름내에 마모 track 중심부에 Si-C-O 계의 화합물이 형성되어, 이 화합물이 마찰계면에 존재하여 마찰계수를 낮추었음을 확인하였다. 그리고 대기중에서 실험한 경우, 습기의 존재로 인해 마모입자가 볼의 표면에서 엉김으로써 건조공기의 상태에서 보다 높은 마찰저항을 갖게 됨으로 인하여 마찰계수가 높아짐을 알 수 있었다.a)는 as-deposit 상태이며, 그림 1(b)는 45$0^{\circ}C$, 60min 열처리한 plan-view TEM 사진이다.dical의 영향을 조사하였으며 oxygen radical의 rf power에 따른 변화는 OES(Optical emission spectroscopy)를 사용하였다. 너무 적은 oxygen ion beam flux나 oxygen radical은 film의 전도도 및 투과도를 저하시켰고 반면 너무 과도한 flux의 증가 시는 전도도는 감소하였고 투과도는 증가하는 경향을 보였다. 기판에 도달하는 oxygen ion flux는 faraday cup을 이용하여 측정하였으며 증착된 ITO film은 XPS, UV-spectrometer, 4-point probe를 이용하여 분석하였다. 때문으로 생각되어진다. 또한, 성장 온도가 낮아짐에 따라 AlGaN의 성장을 저해하기 때문으로 판단된다. 성장 온도 변화에 따라 성장된 V의 구조적 특성 및 표면 거칠기 변화를 관찰하여 AlGaN의 성장 거동을 논의하겠다.034, 0.005 정도로 다시 감소하였다. 박막의 유전율은 약 35 정도의 값을 나타내었으며 X-선 회절 data로부터 분석한 박막의 변형은 증온도에 따라 7.2%에서 0.04%로 감소하였고 이 이경향은 유전손실은 감소경향과 일치하였다.는 현저하게 향상되었다. 그 원인은 SB power의 인가에 의해 활성화된 precursor 분자들이 큰 에너지를 가지고 기판에 유입되어 치밀한 박막이 형성되었기 때문으로 사료된다.을수 있었다.보았다.다.다양한 기능을 가진 신소재 제조에 있다. 또한 경제적인 측면에서도 고부가 가치의 제품

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Characteristics of Diamond Like Carbon Film Fabricated by Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition Method with mixed Ar, N2 gas rate (혼합된 Ar, N2 가스 유량에 따른 PECVD 방법에 의하여 제작된 다이아몬드 상 탄소 박막의 특성)

  • Gang, Seong-Ho;Kim, Byeong-Jin;Bae, Gyeong-Tae;Ju, Seong-Hu
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2018.06a
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    • pp.87-87
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    • 2018
  • 다이아몬드 상 탄소(diamond-like carbon, DLC)는 상당량의 $sp^3$ 결합을 가지는 비정질 탄소(a-C) 또는 수소화 비정질 탄소(a-C:H)로 이루어진 준안정 형태의 탄소이다. DLC는 전기 저항과 굴절률이 높고 화학적으로 다른 물질과 반응하지 않으며, 마찰계수가 낮고 경도가 높아 자기 디스크, 광학 소자 등의 다양한 분야에서 적용되고 있다[1,2]. 또한 다이아몬드에 비해 상온에서 성장이 가능할 정도로 합성온도가 낮아 적용 기판의 제한이 거의 없고, 증착 방법과 조건에 따라 탄소 결합의 다양성과 비정질성이 변화하기 때문에 넓은 범위의 특성을 얻을 수 있는 장점이 있다. 지금까지 DLC 박막의 광학적 특성, 특히 굴절률, 광학적인 에너지 밴드 갭, 자외선과 적외선 투과성에 대해서는 많은 연구가 진행되었으나 가시광선의 투과성에 대한 연구는 제한적이며[4], 가시광선 투과도 개선에 대한 연구는 전무하다. 본 연구에서는 ITO 기판 위에 DLC를 합성하고 기계적 특성과 가시광선 영역 투과도를 조사하였다. RF-PECVD(radio frequency plasma enhanced chemical vapor deposition) 방법에 의해서 $C_2H_2+Ar$ 혼합 가스 비율과 $C_2H_2+N_2$ 혼합 가스 비율을 변화시켜 ITO 기판 위에 DLC 박막을 합성하였다. 공정 압력과 rf-power, 증착시간, 기판온도는 0.2 torr, 40 W, 5 분, $50^{\circ}C$로 고정하고, 공정 가스는 $C_2H_2+Ar$$C_2H_2+N_2$가 200 sccm이 되도록 비율을 변화하였다. $C_2H_2:Ar$$C_2H_2:N_2$의 비율은 180 : 20, 160 : 40, 140 : 60, 120 : 80, 100 : 100이 되도록 가스의 유량을 조절하였다. 투과도는 가시광선(380 ~ 780 nm) 범위에서 측정하였고 두께와 표면조도는 AFM으로 측정하였다. 투과도는 $C_2H_2+Ar$의 Ar 가스 비율이 증가할수록 증가해 140 : 60일 때 최댓값을 나타낸 후 다시 감소하였다. $C_2H_2+N_2$ 투과도는 $N_2$ 가스 비율이 증가할수록 감소하는 경향을 나타내었다. 표면 거칠기는 $C_2H_2+Ar$ 혼합 가스를 사용한 경우의 Ar의 가스 비율이 증가할수록 증가하였다. 그러나 $C_2H_2+N_2$ 혼합 가스를 사용한 경우에는 $N_2$ 가스의 혼합 비율이 증가할수록 감소하였다.

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A System Development, Performance Assessment, and Service Implementation of ATM-based High-rate Digital Subscriber Line (HDSL) (ATM 기반 HDSL 개발, 동 선로 상의 성능 평가 및 서비스 구현)

  • 양충열
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • v.23 no.6
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    • pp.1562-1574
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    • 1998
  • We, in this paper, have implemented T1, E1 and fractional E1 HDSL(High-bit-rate digital subscriber line) function over an ATM switching system. The maxi$\mu$ loop lengths for subscriber service and cell loss rates to meet the bit error rate of 10$^{-7}$ at transmission of 2B1Q HDSL data E1 rate over existing telephone copper wires in the presence of the significant impairments such as NEXT(Nearned crosstalk), impulse noise, power line noise and longitudinal over the CSAs environment consisting of 26 gauge and 25 gauge unloaded copper telephone lines has assessed. HDSL will intially be used to serve private-DS1, ISDN-BRA, and DLC feeders, later DS1 extension from optic fiber cable. We also present market provision for the HDSL.

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