• Journal of Korean Vacuum Science & Technology
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• v.3 no.1
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• pp.49-53
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• 1999

We have studied the field emission characteristics of diamond-like-carbon (DLC) films deposited by a layer-by-layer technique using plasma enhanced chemical vapor deposition, in which the deposition of a thin layer of DLC and a CH4 plasma exposure on its surface were carried out alternatively. The hydrogen-free DLC can be deposited by CH4 plasma exposure for 140 sec on a 5 nm DLC layer. N2 gas-phase doping in the CH4 plasma was also carried out to reduce the work function of the DLC. The optimum [N2]/[CH4] flow rate ratio was found to be 9% for the efficient electron emission, at which the onset-field was 7.2 V/$\mu\textrm{m}$. It was found that the hydrogen-free DLC has a stable electron emitting property.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2016.11a
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• pp.101-101
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• 2016

DLC(Diamond Like Carbon)막은 그 물성의 다양함으로 인하여 산업기계, 금형, 공구, 광학 및 수송기기의 파워셀 부품등 많은 산업분야에 활용되고 있다. 일반적으로 DLC막은 증착에 사용되는 카본의 원료에 따라 크게 두 가지로 나눌 수 있는데, 이는 탄화 수소계 가스(CxHy)를 사용하여 증착된 a-C:H(amorphous Hydro-Carbon)과 고체 카본을 사용하는 a-C(amorphous Carbon)이다. 또한 a-C 중 진공 아크 공법으로 제작된 막(ta-C : tetrahedral amorphous-Carbon)은 다이아몬드 성분인 sp3의 분률이 높아, 그 경도는 40 - 85 GPa 이상이며, 무수소화로 500도 이상의 고온에서도 그 물성의 변화가 적어 그 활용도가 높아지고 있다. 하지만 높은 경도와 더불어 막의 잔류응력이 높아 3 um 이상 후막화하는 것은 어렵다. 이는 높은 잔류응력으로 인한 막의 증착시, 막 자체가 파손되거나, 기판과 막사이의 계면 밀착력이 약하여 박리되거나, 또는 높은 밀착력으로 인하여 모재가 파손되는 등 다양한 문제를 발생한다. 본 연구에서는 이 고경도 무수소 DLC막(ta-C)의 후막화하는 방안으로 주요 코팅 변수와 잔류응력과의 관계를 에너지 관점에서 파악하고 이를 활용 잔류응력을 제어하여 할 수 있는 방법을 제시하고자 한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 1997.11a
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• pp.285-287
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• 1997

We have deposited hydrogen-free diamond-like carbon (DLC) films by pulsed laser deposition of graphite. Pulsed laser deposition (PLD) can be utilized to generate films with desired properties quite different from those of the starting material. Since DLC films grown by PLD using turbo pump are perpared without hydrogen, they have a higher density and a higher index of refraction than the hydrogenated DLC films. In this study, effects of the substrate temperature and laser energy density on the properties of DLC films were systematically investigated. The structure and properties of the films have been studied by scanning electron microscopy (SEM), Fourier Transform Infrared (FT-IR), X-ray diffraction (XRD), and Raman spectroscopy.

• Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
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• 2002.10b
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• pp.165-166
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• 2002

Hydrogen free diamond like carbon (DLC) films were prepared on steel substrates by using a single ion beam in a configuration that allowed sputtering of a graphite target and at the same time allowed to impact the substrate at a grazing angle. The DLC films so prepared have improved properties with increased disorder and with modest hardness that is slightly higher than previously reported values. We have studied the effects of $N_2^+$ ions implantation on such films. It is found that the implantations of nitrogen ions into DLC films lead to chemical modifications that allowed N atoms to be incorporated into the carbon network to produce a nitrogenated DLC. Nano-indentation experiments indicated that the nitrogenated films have consistently higher hardnesses ranging from 30 to 45GPa, which represents a considerable increase in surface hardness, compared with non-nitrogenated precursor films. The investigations by XPS and Raman spectroscopy suggests that the $N_2^+$ implanted DLCs had undergone both chemical and structural modifications through the incorporation of N atoms and the increased ratio of $sp^3/sp^2$ type bonding. The observed high hardness was therefore attributable to these structural and chemical modifications. This result has implication for the preparation of super hard wear resistant films required for tribological functions in devices.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2013.05a
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• pp.214-214
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• 2013

Diamond like carbon(DLC) 박막은 고경도, 저마찰, 내스크래치 특성을 요구하는 표면기술 응용분야에 널리 사용되며, 대면적 저가 코팅 방법 개발 및 물성 조절 기술이 요구된다. 본 연구에서는 Filtered Vacuum Arc (FVA)를 통해 증착되는 Hydrogen-free DLC 박막의 밀착력 제어를 위한 증착시 기판 전압에 따른 증착 및 밀착력 특성을 분석하였다. 기판전압이 0~-150 V 까지 변화함에 따른 스크래치 테스트 결과를 통해 최적 증착 조건을 도출하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2018.06a
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• pp.36-36
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• 2018

4차 산업 혁명의 영향으로 인공지능, 로봇이 활발히 이용됨에 따라, 산업은 software 면에서 지능화 및 무인자동화로 빠른 변화를 일으키고 있다. 이에 따라 사용되는 hardware는 고신뢰성 및 고성능화를 필요로 하게 되고, 이들의 내구성 및 장수명화를 요구하고 있다. 하지만 장시간 사용 안정성, 사용 기계 부품의 내구성 향상은 사용부품의 소재, 사용 조건등의 변화를 요구하게 되고, 이들은 학문적 의미에서의 트라이볼로지적 특성 향상이 필연적으로 뒷받침되어야 한다. 본 발표에서는 트라이볼로지적 특성 향상을 위한 표면코팅처리 기술로, 자장여과아크방식을 활용하여 solid carbon을 이용한 무수소 DLC 증착 기술에 대하여 발표하고, 그 응용으로 자동차 부품 및 절삭공구 등에 적용한 사례를 소개하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2015.05a
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• pp.116-117
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• 2015

수소가 없는 고경도 카본막의 수요가 증대됨에 따라, 자장 여과 아크법으로 증착되는 ta-C막을 1um 이상 증착하는 공정 기술에 대한 연구 내용을 발표하고자 한다.