• 제목/요약/키워드: Ion-beam assisted deposition

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Collagen Formation and Adhesion of Human Gingival Fibroblasts on the IBAD Ca-P Coating on Ti

  • B. H. Zhao;F. Z. Cui;Lee, I-S.;W. Bai;H. L. Feng
    • 한국진공학회지
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    • 제12권S1호
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    • pp.10-14
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    • 2003
  • Coatings of hydroxyapatite (HA) and tricalcium phosphate/HA (TCP/HA) on titanium were fabricated by ion beam assisted deposition (IBAD). Significant effect of the Ca-P coatings on human Gingival Fibroblasts (HGFs) attachment and formation of type I collagen were found by using immunofluorescence microscope. TCP/HA and HA coatings exerted more HGFs attachment and collagen I formation. Comparing with HA coating, TCP/HA coating exhibited better responses during the late period of the tests. This investigation indicated that this surface modification method may enhance the biological seal at the cervical level of the titanium dental implants.

IBAD로 표면개질된 실리콘표면의 나노 트라이볼로지적 특성 (Nanotribological characteristics of silicon surfaces modified by IBAD)

  • 윤의성;박지현;양승호;공호성;장경영
    • 한국윤활학회:학술대회논문집
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    • 한국윤활학회 2001년도 제33회 춘계학술대회 개최
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    • pp.127-134
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    • 2001
  • Nano adhesion and friction between a Sj$_3$N$_4$ AFM tip and thin silver films were experimentally studied. Tests were performed to measure the nano adhesion and friction in both AFM(atomic force microscope) and LFM(lateral force microscope) modes in various ranges of normal load. Thin silver films deposited by IBAD (ion beam assisted deposition) on Si-wafer (100) and Si-wafer of different surface roughness were used. Results showed that nano adhesion and friction decreased as the surface roughness increased. When the Si surfaces were coated by pure silver, the adhesion and friction decreased. But the adhesion and friction were not affected by the thickness of IBAD silver coating. As the normal force increased, the adhesion forces of bare Si-wafer and IBAD silver coating film remained constant, but the friction forces increased linearly. Test results suggested that the friction was mainly governed by the adhesion as long as the normal load was low.

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Site-Specific Growth of Width-Tailored Graphene Nanoribbons on Insulating Substrates

  • 송우석;김유석;정민욱;박종윤;안기석
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.145.2-145.2
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    • 2013
  • The band-gap opening in graphene is a key factor in developing graphene-based field effect transistors. Although graphene is a gapless semimetal, a band-gap opens when graphene is formed into a graphene nanoribbon (GNR). Moreover, the band-gap energy can be manipulated by the width of the GNR. In this study, we propose a site-specific synthesis of a width-tailored GNR directly onto an insulating substrate. Predeposition of a diamond-like carbon nanotemplate onto a SiO2/Si wafer via focused ion beam-assisted chemical vapor deposition is first utilized for growth of the GNR. These results may present a feasible route for growing a width-tailored GNR onto a specific region of an insulating substrate.

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초전도 박막선재용 IBAD-MgO 박막 증착 (Deposition of IBAD-MgO for superconducting coated conductor)

  • 하홍수;김호겸;양주생;고락길;김호섭;오상수;송규정;박찬;유상임;주진호;문승현
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2005년도 하계학술대회 논문집 Vol.6
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    • pp.282-283
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    • 2005
  • Ion beam assisted deposition(IBAD) technique was used to produce biaxially textured polycrystalline MgO thin films for high critical current YBCO coated conductor. Hastelloy tapes were continuous electropolished with very smooth surface for IBAD-MgO deposition, RMS roughness of Hastelloy tape values below 2 nm and local slope of less than $1^{\circ}$. After the polishing of the tape an amorphous $Y_2O_3$ and $Al_2O_3$ are deposited Biaxially textured MgO was deposited on amorphous layer bye-beam evaporation with a simultaneous bombardment of high energy ions. We had developed the RHEED to measure in-situ biaxial texture of film surface as thin as tens angstrom. And also ex-situ characterization of buffer layers was studied using XRD and SEM. The full-width at half maximum(FWHM) out of plane texture of IBAD-MgO template is $4^{\circ}$.

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$\gamma-FIB$ 장치를 사용한 Ni 박막의 일함수 결정 (Determination of the work function of the Ni thin films by using $\gamma-FIB$ system)

  • 오현주;현정우;이지훈;임재용;추동철;최은하;김태환;강승언
    • 한국진공학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.16-19
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    • 2003
  • 실온에서 p-InP (100) 위에 이온빔 증착법으로 Ni 박막을 성장하였다. Ni 박막의 이차전자방출계수(${\gamma}$)와 일함수를 결정하기 위하여 Ne, Ar, $N_2$, Xe 이온원을 사용하여 가속전압에 따른 $\gamma$를 측정하였다. 여러 가지 기체와 집속이온빔장치의 가속전압에 따른 $\gamma$결과로부터 Ni 박막의 일함 수를 결정하였다. p-InP (100) 위에 성장한 Ni 박막의 일함수는 5.8 eV ~ 5.85 eV 이었다. 실험을 통하여 얻어진 결과들은 실온에서 p-InP (100) 위에 성장한 Ni 박막의 전자적 성질에 관한 중요한 정보를 제공하고 있다.

초전도 케이블용 고온초전도 선재의 개발 및 특성평가 (Development and Characterization of High Temperature Superconducting Wire for Superconducting Cable System)

  • 민병진;이재훈;김영순;이헌주;문승현
    • KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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    • 제1권1호
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    • pp.151-156
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    • 2015
  • In order to improve the properties of high-temperature superconducting wire for superconducting cable system, we optimized the electro-polishing (EP), ion-beam assisted deposition (IBAD), superconducting (SC) layer, and baking (heat) treatment. The buffer layer was deposited on electro-polished substrate with RMS roughness ($R_{RMS}$) less than 5 nm. The IBAD process was carried out at $V_{beam}$: 1100 V and $V_{accel}$: 850 V that resulted in highly crystalline film of $LaMnO_3$. Chemical composition of SC layer is key to higher critical current, and we found that composition can be determined by surface color of SC layer. We adopt a proprietary contorl system based on RGB analysis of the surface and achieved critical current of 150 A/4 mm-width. The proposed baking treatment resulted in decreasing of about 10% of fraction defects.

이산화탄소 레이저를 이용한 바나듐 이산화물 박막 전자 소자에서의 전류 스위칭에 관한 연구 (Study on Current Switching in Electronic Devices Based on Vanadium Dioxide Thin Films Using CO2 Laser)

  • 김지훈;이용욱
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제30권1호
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    • pp.1-7
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    • 2016
  • With a collimated $CO_2$ laser beam, the bidirectional current switching was realized in a two-terminal electronic device based on a highly resistive vanadium dioxide($VO_2$) thin film. A $VO_2$ thin film was grown on a $Al_2O_3$ substrate by a pulsed laser deposition method. For the fabrication of a two-terminal electronic device, the $VO_2$ thin film was etched by an ion beam-assisted milling method, and the $VO_2$ device, of which $VO_2$ patch width and electrode separation were 50 and $100{\mu}m$, respectively, was fabricated through a photolithographic method. A bias voltage range for stable bidirectional current switching was found by using the current-voltage property of the device measured in a current-controlled mode. The transient responses of bidirectionally switched currents were analyzed when the laser was modulated at a variety of pulse widths and repetition rates. A switching contrast was measured as ~3333, and rising and falling times were measured as ~39 and ~21ms, respectively.

966nm 근적외선 레이저를 이용한 고저항성 바나듐 이산화물 박막 기반 2단자 평면형 소자에서의 양방향 전류 트리거링 (Bidirectional Current Triggering in Two-Terminal Planar Device Based on Highly Resistive Vanadium Dioxide Thin Film Using 966nm Near Infrared Laser)

  • 김지훈;이용욱
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제29권11호
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    • pp.28-34
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    • 2015
  • By incorporating a 966nm near infrared laser, we demonstrated bidirectional current triggering of between 0 and 10mA in a two-terminal planar device based on a highly resistive vanadium dioxide ($VO_2$) thin film grown by a pulsed laser deposition method. A two-terminal planar device, which had an electrode separation of $100{\mu}m$ and a $50{\mu}m-wide$ $VO_2$ conducting layer, was fabricated through ion beam-assisted milling and photolithographic techniques. A bias voltage range for stable bidirectional current triggering was determined by investigating the current-voltage curves of the $VO_2-based$ device in a current-controlled mode. Bidirectional current triggering of up to 10mA was realized by directly illuminating the $VO_2$ film with a focused infrared laser beam, and the transient responses of triggered currents were analyzed when the laser was modulated at various pulse widths and repetition rates. A switching contrast between off- and on-state currents was evaluated as ~3571, and the rising and falling times were measured as ~40 and ~20ms, respectively.

임플란트 표면의 Ca-P 코팅 방법이 MG63 골모유사세포 반응에 미치는 영향에 대한 in vitro 연구 (The effect of Ca-P coatings of anodized implant surface on response of osteoblast-like cells in vitro)

  • 김일연;정성민;황순정;신상완
    • 대한치과보철학회지
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    • 제47권4호
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    • pp.376-384
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    • 2009
  • 연구목적: 본 연구에서는 양극산화 임플란트 표면에 서로 다른 두 가지 방법, Ion beam-assisted deposition (IBAD)법과 Sol-gel법으로 Ca-P 코팅한 임플란트 시편에 골모세포를 배양하였을 때 세포의 증식, 분화, 형태에 어떠한 영향을 미치는지 조사하고자 한다. 연구재료 및 방법: 지름 10 mm, 두께 2 mm 인 상업용 순수 titanium grade IV 재질의 디스크를 제작하였고, 모든 시편은 acetone, 70% ethanol, 증류수에서 각각 10분씩 세척 후 건조하였다. 모든 표면은 300 V의 constant voltage하에서 양극 산화 (anodized)시킨다. 실험군은 양극산화 임플란트 표면에 각각 IBAD법과 Solgel법으로 Ca-P 코팅하였다. 각 표면의 미세표면 거칠기(Ra)를 측정하였고, SEM을 통해 표면의 형상을 관찰하였다. 골모세포을 배양한 후 각 표면군의 세포 증식, ALP 활성도 및 RT-PCR를 통한 골세포 분화 능력 검증을 하였으며, SEM을 통해 세포의 형상도 확인하였다. 통계분석은 SPSS (version 12.0) 프로그램을 이용하여 Kruskal-Wallis Test로 각 군의 유의성을 검증하였다 ($\alpha$=0.05). 결과: IBAD법으로 Ca-P 코팅한 표면이 Sol-gel법으로 Ca-P 코팅한 표면보다 표면 거칠기 (Ra) 값이 더 크게 나타났다 (P<.05). IBAD법으로 Ca-P 코팅한 표면이 Sol-gel법으로 Ca-P 코팅한 표면 보다 세포 증식이 더 활발하고 골세포 조기 분화 정도를 확인 할 수 있는ALP 활성도 또한 더 높게 나타났다 (P<.05). SEM 관찰 결과IBAD법으로 Ca-P 코팅한 표면에 골모세포들이 친화성을 띄면서 안정적으로 부착되었다. 결론: IBAD법으로 Ca-P 코팅한 표면이 Sol-gel법으로 Ca-P 코팅한 표면보다 더 우수한 세포 반응을 보였다. IBAD법으로 Ca-P 코팅한 표면의 세포들은 증식이 잘 이루어지고 잘 분화된 골모세포 형상을 보이고 ALP 활성도 또한 높아 골 형성을 증가시켜 높은 골-임플란트 접촉을 보일 것이다.

양극산화처리된 티타늄 표면에 이온빔보조증착방식을 이용한 수산화인회석 코팅시 소결온도의 차이가 조골세포에 미치는 영향 (The effect of different crystallization temperature of the hydroxyapatite coating produced by ion beam-assisted deposition on anodizing-treated titanium disks on human osteosarcoma cells)

  • 배아란;원현두;이성복;김형섭;우이형
    • 대한치과보철학회지
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    • 제49권4호
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    • pp.333-340
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    • 2011
  • 연구 목적: 이 연구의 목적은 수산화인회석 코팅 결정도가 조골세포의 분화에 미치는 영향을 조사하기 위함이다. 연구 재료 및 방법: 제작된 모든 시편은 양극산화과정을 거치면서 티타늄 표면에서 산화막을 형성하여 표면 거칠기를 증가시켰고 각 시편의 표면을 IBAD (ion beam-assisted deposition) 시스템을 이용하여 HA (hydroxyapatite) 코팅하였다. HA의 코팅이 완료된 시편들은 전기가열로(AJ-SB3, AJEON Heating Industrial Co., Ltd, Seoul, Korea)에 넣어 각 실험군별로 $100^{\circ}C$, $300^{\circ}C$, $500^{\circ}C$, $800^{\circ}C$까지 온도를 상승시켜 열처리하였다. HA 코팅을 실시하지 않은 군은 대조군으로 설정하고(control) 소결된 각각의 그룹은 HA100, HA300, HA500, HA800으로 구분하여 설정하였다. 시편 표면의 물리적 성질은 표면 거칠기 테스트, XRD, SEM으로 평가되었다. 수산화인회석 코팅의 결정도의 효과는 조골세포의 분화에 의해 연구되었는데 1, 3, 5, 7일 후에 평가되었다. 성장과 분화 역학은 세포증식능평가, ALP (alkaline phosphatase) 활성능 평가에 의해 조사되었다. 결과: 표면 거칠기는 양극산화 처리 후 IBAD 방식으로HA를 코팅하여도 그 거칠기에는 별 다른 차이가 없음을 보였다. X선 회절분석 결과 $100^{\circ}C$$300^{\circ}C$에서 소결한 시편은 HA의 결정화가 없는 무정형상태이며 $500^{\circ}C$$800^{\circ}C$에서 소결한 시편의 HA에서는 결정화 상태가 나타났다. 표면에 배양된 조골 세포의 증식능을 측정한 결과 1일과 3일에서는 각 실험군간의 유의할만한 차이가 있었으나, 5일과 7일에는 각 대조군과 실험군 모두 유의성 있는 차이를 보이지 않았다. ALP 활성능은 HA100과 HA300보다 HA500과 HA800이 더 높았다. 결론: 본 연구의 결과에서 양극산화처리된 티타늄표면에 이온빔보조증착법을 이용하여 수산화인회석을 코팅 후 소결할 때 $500^{\circ}C$의 소결온도가 수산화인회석코팅층의 결정화와 HOS (human osteosarcoma cells) 세포의 증식과 분화에 효과가 좋은 것으로 나타났다.