• 한국표면공학회지
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• 제44권4호
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• pp.155-164
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• 2011

Electron beam evaporation source is widely used to prepare thin films by physical vapor deposition because it is very effective to vaporize materials and there is virtually no limit to vaporize materials including metals and compounds such as oxide. In this study, evaporation characteristics of various metals and compounds from an electron beam evaporation source have been studied. The 180 degree deflection type electron beam evaporation source which has 6-hearth crucibles and is capable of inputting power up to 10 kW was employed for evaporation experiment. 36 materials including metals, oxides and fluorides have been tested and described in terms of optimum crucible liner, evaporation state, stability, and so on. Various crucible liners have been tried to find out the most effective way to vaporize materials. Two types of crucible liners have been employed in this experiment. One is contact type liner, and the other is non-contact type one. It has been tried to give the objective information and the most effective evaporation method on the evaporation of materials from the electron beam evaporation source. It is concluded that the electron beam evaporation source can be used to prepare good quality films by choosing the appropriate crucible liner.

• 한국세라믹학회지
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• 제45권9호
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• pp.524-530
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• 2008

Anti-Reflective (AR) thin film coatings of $SiO_2$ (n= 1.48) and $TiO_2$ (n=2.17) were deposited by ion-beam assisted deposition (IBAD) with End-Hall ion source and conventional electron beam (e-beam) evaporation to investigate the effect of deposition method on the refractive indicies (n) of the fIlms. Green-light generation using a GaAs laser diode was achieved via excitation of the second harmonic. The latter resulted from the transmission of the fundamental guided-mode wave of 1064 nm through periodically poled $LiNbO_3$. Large differences in the refractive indicies of each of the layers in the multilayer coating may improve AR performance. IBAD of $SiO_2$ reduced its refractive index from 1.45 to 1.34 at 1064 nm. Conversely, e-beam evaporation of $TiO_2$ increased its refractive index from 1.80 to 2.11. In addition, no fluctuations in absorption at the wavelength of 1064 nm were found. The results suggest that films prepared by different deposition methods can increase the effectiveness of multilayer AR coatings.

• 한국진공학회지
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• 제9권3호
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• pp.207-215
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• 2000

진공증착 및 이온플레이팅 방법을 이용하여 냉간 압연된 강판상에 알루미늄피막을 형성시킨 후, 증발율 및 증기분포 변화를 측정하고 각 증착방법에서의 증발율에 따른 증기분포 변화를 비교 및 검토하였다. 본 실험에서의 이온플레이팅은 증발원 근처에 이온화 전극을 설치하는 방법으로 고전류 아크방전을 유도하여 $10^{-4}$ Torr 이하에서도 기존의 이온플레이팅에 비해 높은 이온화율을 얻을 수 있는 아크방전 유도형 이온플레이팅(Arc-induced ion Plating; AIIP) 방법을 이용하였다. 전자빔을 이용하면서 알루미나 크루시블을 사용하여 알루미늄을 증발시킬 경우 분당 2.0 $\mu\textrm{m}$이상의 높은 증발율을 얻을 수 있었으며, 이온플레이팅의 경우 이온화된 증기의 상호작용에 따른 산란 효과로 증발율이 다소 낮아짐을 알 수 있었다. $cos^{n/\phi}$로 이루어지는 증기분포의 결정인자(n)의 값이 진공증착의 경우는 1에 근접하는 것으로 나타났고 AIIP의 경우는 2 또는 그보다 더 큰 값으로 이루어지는 것을 확인하였다. 이로부터 이온플레이팅의 경우 이온화율 또는 기판 바이어스 전압의 효과가 다른 조건에 비해 증기분포에 더 크게 영향을 미치는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2001년도 추계학술발표회 초록집
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• pp.35-35
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• 2001

agnesium Oxide (MgO) with a NaCI structure is well known to exhibit high secondary electron emission, excellent high temperature chemical stability, high thermal conductance and electrical insulating properties. For these reason MgO films have been widely used for a buffer layer of high $T_c$ superconducting and a protective layer for AC-plasma display panels to improve discharge characteristics and panel lifetime. Up to now MgO films have been synthesized by lE-beam evaporation, Molecular Beam Epitaxy (MBE) and Metalorganic Chemical Vapor Deposition (MOCVD), however there have been some limitations such as low film density and micro-cracks in films. Therefore magnetron sputtering process were emerged as predominant method to synthesis high density MgO films. In previous works, we designed and manufactured unbalanced magnetron source with high power density for the deposition of high quality MgO films. The magnetron discharges were sustained at the pressure of O.lmtorr with power density of $110W/\textrm{cm}^2$ and the maximum deposition rate was measured at $2.8\mu\textrm{m}/min$ for Cu films. In this study, the syntheses of MgO films were carried out by unbalanced magnetron sputtering with various $O_2$ partial pressure and specially target power densities, duty cycles and frequency using pulsed DC power supply. And also we investigated the plasma states with various $O_2$ partial pressure and pulsed DC conditions by Optical Emission Spectroscopy (OES). In order to confirm the relationships between plasma states and film properties such as microstructure and secondary electron emission coefficient were analyzed by X-Ray Diffraction(XRD), Transmission Electron Microscopy(TEM) and ${\gamma}-Focused$ Ion Beam (${\gamma}-FIB$).

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2003년도 하계학술대회 논문집 Vol.4 No.1
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• pp.19-27
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• 2003

Morphology and composition of MgO films grown on single-crystalline diamond (100) have been studied. MgO thin films were deposited in the substrate temperature range from room temperature (RT) to 723K by means of electron beam evaporation using MgO powder source. Atomic force microscopy images indicated that the film grown at RT without $O_2$ supply was relatively uniform and flat whereas that deposited in oxygen ambient yielded higher growth rates and rough surface morphologies. X-ray photoelectron spectroscopy analyses demonstrate that the MgO film deposited at RT without $O_2$ has the closest composition to the stoichiometric MgO, and that a thin contaminant layer composed mainly of magnesium peroxide (before etching) or hydroxide (after etching) was unintentionally formed on the film surface, respectively. These results will be discussed in relation to the interaction among the evaporated species and intentionally supplied oxygen molecules at the growth front as well as the interfacial energy between diamond and MgO.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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• pp.25-25
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• 2014

박막의 제조는 많은 연구의 기초가 되는 시편을 만드는 과정으로, 현대의 과학기술 연구개발에서 매우 중요한 공정의 하나이다. 그러나 박막의 제조는 제조하는 사람의 숙련도나 장치에 의존하는 경우가 많고 경우에 따라서는 원하는 특성의 박막을 제조하기 어려운 경우도 많다. 그러다보니 경험이 없는 연구자의 경우는 때때로 까다로움과 번거로움을 느끼게 되며, 안정된 공정을 찾기까지 많은 시간을 소비 하게 된다. 특히 부적절한 증발방법의 선정에 따른 실험 결과는 경제적인 손실을 초래할 뿐만 아니라 실험하는 사람을 좌절시키는 가장 큰 요인이 되어왔다. 본 논문에서는 박막 제조에 널리 이용되는 저항가열 및 전자빔 증발원을 이용하여 다양한 물질에 대한 증발특성을 조사하고 그 결과를 발표하고자 한다.

• 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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• 한국정보디스플레이학회 2002년도 International Meeting on Information Display
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• pp.628-631
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• 2002

$Al_2O_3$ capping layer and MgO protective layer were deposited by electron beam evaporation method using single crystal source. Thickness of the capping layer, $Al_2O_3$, was varied from 5 nm to 10 nm. Surface morphology was observed by SEM and AFM before and after hydration. And microstructure of deposited $Al_2O_3$ layer and chemical shift of electron binding energy were also observed by high resolution TEM and XPS, respectively, after hydration. From these results, it was found that Mg atoms diffused into $Al_2O_3$ layer, reacted with moisture and formed $Mg(OH)_2$ during hydration. As thickness of $Al_2O_3$ increased, extent of hydration increased. $Al_2O_3$ capped MgO thin films and uncapped MgO thin films were deposited on AC-PDP test panel to characterize discharge properties. Although $Al_2O_3$ has poor discharge properties rather than MgO, because of many hydrated species on the surface of MgO, similar discharge properties were observed.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.130-131
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• 2011

박막의 제조는 많은 연구의 가장 기초가 되는 시편을 만드는 과정으로 현대의 과학기술에서 매우 중요한 공정 중의 하나이다. 그러나 이러한 박막의 제조는 제조하는 사람의 숙련도나 장치에 의존하며 경우에 따라서는 원하는 특성의 박막을 제조하는 것이 매우 어려운 작업이 되기도 한다. 따라서 경험이 없는 연구자의 경우는 때때로 까다로움과 번거로움을 느끼게 되며, 안정된 공정을 찾기까지 많은 시간을 소비 하게 된다. 특히 부적절한 증발방법의 선정에 따른 실험 결과는 경제적인 손실을 초래할 뿐만 아니라 실험하는 사람을 좌절시키는 가장 큰 요인이 되어왔다. 진공증착에 의한 박막의 제조는 증발법과 스퍼터링, 이온플레이팅 등의 방법이 있으며 이중 증발을 이용한 박막의 제조에는 저항가열 증발, 전자빔 가열 증발, 유도가열 증발 등의 방법으로 구분하고 있다. 저항가열 증발원은 가격이 저렴하다는 장점은 있으나 증발원이 손쉽게 파손되거나 증발량이 일정하지 않아 박막의 정밀 제어가 어려울 뿐만 아니라 때에 따라서는 1 ${\mu}m$ 이상의 후막 형성에도 어려움이 있는 등 많은 제약이 있다. 따라서 적절한 증발원의 선정이 실험의 효율성을 좌우하는 경우가 많다. 적절한 증발원의 선정과 효율적인 실험을 위해 증발원 제조회사에서는 증발원의 선정과 증발 조건과 관련된 자료를 카탈로그 형태로 발행하고 있다. 그러나 그러한 자료만으로는 객관적인 정보를 얻기에 충분하지 못한 경우가 많으며, 어떤 경우에는 저자 등의 경험과 일치하지 않는 정보도 포함하고 있었다. 전자빔 증발원은 냉각이 되는 Crucible에 물질을 담고 고전압의 전자빔으로 물질을 가열시켜 증발시키는 증발원으로 1960년대 이후 박막 제조 실험에 이용되기 시작하였다. 전자빔은 고순도의 피막 제조가 가능하고 증발물질의 교체가 쉬우며 고속 증발이 가능함은 물론 다층막의 제조가 용이하고 증발물질의 제조비용이 저렴하다는 장점이 있다. 이러한 장점 때문에 1970년대 이후에는 전자빔을 이용한 박막제조가 폭 넓게 이루어졌고 이때를 즈음하여 전자빔을 이용한 물질의 증발 특성이 논문으로 발표되기도 하였다. 본 연구에서는 증발에 관한 저자들의 경험을 바탕으로 저항가열과 전자빔을 이용하여 증발실험을 진행한 물질계를 중심으로 각 물질의 증발특성과 가장 효율적인 Liner 등에 대해 기술하였다. 특히, 각종 물질의 증발 특성을 체계화함은 물론 효율적인 증발 방법을 객관적인 Data와 함께 제공하여 효과적인 박막 제조 실험에 도움이 되고자 하였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제5권1호
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• pp.25-36
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• 1995

유리기판(Corning 7059) 위에 Electron Beam Evaporator(EBE)로 진공 중에서 증착된 $Cd_{1-y}Zn_{y}Te$(CZT) 박막의 표면 조성비와 결정구조를 조사하였다. 증착시 기판의 온도는 각각 실온과 $300^{\circ}C$였으며, 열처리는 압력 $1 {\times} 10^{-6}$ torr하에서 $300^{\circ}C$에서 1시간 동안 행하였다. 증착된 CZT 박막의 표면조성비는 Cd 원자가 상대적으로 약 4% 정도 부족하였고, Zn원자는 비교적 안정하였다. 박막의 구조는 거의 Cubic phase인 다결정(polycrystal)이었다. $400^{\circ}C$에서 측정된 X-선 분말 회절상으로부터 구한 격자상수 값으로부터 계산된 열팽창 계수는 $6.30 {\times} 10^{-6}/^{\circ}C$ 이었다. 박막은 열처리에 의하여 회절상의 peak가 증가하였으나 기판의 온도가 결정화에 더 큰 영향을 미치는 것으로 판단된다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제19권12호
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• pp.1140-1143
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• 2006

We report on the fabrication of P3HT-based thin-film transistors (TFTs) for liquid crystal display that consist of $NiO_x$, poly-vinyl phenol (PVP), and Ni for the source-drain (S/D) electrodes, gate dielectric layer, and gate electrode, respectively The $NiO_x$ S/D electrodes of which the work function is well matched to that of P3HT are deposited on a P3HT channel by electron-beam evaporation of NiO powder. The maximum saturation current of our P3HT-based TFT is about $15{\mu}A$ at a gate bias of -30 V showing a high field effect mobility of $0.079cm^2/Vs$ in the dark, and the on/off current ratio of our TFT is about $10^5$. It is concluded that jointly adopting $NiO_x$ for the S/D electrodes and PVP for gate dielectric realizes a high-quality P3HT-based TFT.