To apply the CVD diamond film to coated tools, it is necessary to make adhesion strength between diamond film and substrate stronger. So adhesion strength of diamond coated WC-Co tools using Microwave Plasma CVD and cutting test of Al-18mass%Si alloy using diamond cutting tools were studied. Diamond coating was carried out using Microwave Plasma CVD apparatus. Reaction gas was used mixture of methane and hydrogen. Substrate temperature were varied from 673K to 1173K by control of microwave output power and reaction pressure. By observation of SEM, grain size became larger and larger as substrate temperature became higher and higher. Also all deposits were covered with clear diamond crystals. XRD results, the deposits were identified to cubic diamond. An analysis using Raman spectroscopy, the deposit synthesized at lower substrate temperature (673K) showed higher quality than deposit synthesized at higher substrate temperature (1173K). As a result of scratch adhesion strength test, from 873K to 1173K adhesion strength decreased by rising of substrate temperature. The deposit synthesized at 873K showed best adhesion strength. In the cutting test of Al-18mass%Si alloy using diamond coated tools and the surface machinability of Al-Si works turned with diamond coating tools which synthesized at 873K presented uniform roughness. Cutting performance of Al-18mass%Si alloys using diamond coated WC-Co tools related to the adhesion strength.
In this study, we propose a novel micro-ion engine system. Single plasma source is used for both ion beam source and neutralizing electron source. By changing the electrical connection, either operation can be switched. This micro-ion engine system gives translation motion and attitude control to microspacecraft. The major objective of this study is verification of our concept. Small plasma source of 20 mm diameter was developed. Plasma was sustained by microwave power. Using this plasma source, ion beam extraction and electron emission was successively demonstrated.
레이다기법을 이용한 마이크로파 Reflectometry를 비균질 매질의 밀도 특성을 조사하기 위한 비파괴검사 장치로 응용하기 위한 시스템 특성을 연구하였다. 마이크로파 Reflectometry로 비균질 매질을 조사하기 위해서는 대상에 따른 시스템의 하드웨어 구성이 최적화되어야 하며, 각 시스템에서의 소신호 반응특성이 이해되어야만 전체적인 시스템 해법을 제공하는 것이 된다. 그 중에서 플라즈마 연구분야에 응용하기 시작한 것은 비교적 최근의 일로서 그 활용도가 점차 증가하고 있는 경향이다. 조사하는 대상의 특성에 따른 시스템의 구성을 이해하고, 파동수 및 밀도 섭동에 관한 시스템의 특성을 조사하기 위한 장치를 제안하며, 실험적 방법의 결과와 1차원 파동방정식을 이용한 수치해석적 결과를 비교 검증하였다.
저온 플라즈마를 이용한 메탄 직접 전환반응은 진공에서 메탄만을 원료로 마이크로웨이브나 라디오 주파수(R.F)등의 에너지를 가하여 플라즈마 상태로 반응시켜 에틸렌, 에탄, 아세틸렌 등의 C2 화합물을 생성하는 방법이다. 이러한 직접적인 메탄 전환의 장점은 산소를 가하지 않으므로 산소에 의한 부생성물이 없는 점과 저온 플라즈마를 이용하므로 저에너지 공정이라는 것을 들 수 있다. 본 연구에서는 마이크로웨이브와 라디오 주파수(R.F)를 이용하여 저온 플라즈마 반응으로 메탄 전환반응을 수행하였고 일반적인 플라즈마 반응에 사용되는 관형반응기 외에도 독자적인 시리즈 반응기를 설계하여 성능실험을 수행하였다. 또한 플라즈마와 촉매를 이용한 반응실험을 수행 촉매의 영향을 확인하였다. 저온 플라즈마를 이용한 메탄 전환 반응의 특성을 분석한 자료는 공정의 실용화를 위한 반응기 설계 및 반응속도를 분석하기 위한 기초자료로 기대된다.
Kim, D.W.;You, S.J.;Na, B.K.;Kim, J.H.;Chang, H.Y.;Oh, W.Y.
한국진공학회:학술대회논문집
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한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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pp.147-147
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2012
Cutoff probe has been used for measuring a plasma density using the cutoff peak which is located at the plasma frequency in the low pressure plasma. However, research on analysis of low frequency region of transmission microwave frequency (TMF) spectrum does not performed even though important plasma parameters are located in the low frequency region, i.e., ion plasma frequency and collision frequency. In this research, we analyzed the low frequency region of the TMF spectrum. Experimental results reveal the effect of plasma parameters on the low frequency region on the TMF spectrum. Based on the response of TMF spectrum from changing of plasma parameters, deduction of the plasma parameters was tried. This comprehensive analysis of TMF spectrum expands applicable area of cutoff probe.
The optical spectra of microwave plasma by four kinds of gases($N_2$, $N_2-CH_4$, $H_{2}-CH_{4}$ and Air-$CH_4$) have been measured for investigating 388.4[nm] peak which has the same intensity as $H_{\alpha}$(656.4[nm]) peak. A 388.4[nm] peak by $N_2$ plasma, $N_{2}-CH_{4}$ plasma and Air-$CH_4$ plasma may be CN peak because it is with 337.1, 357.8 and 316.0[nm] peaks by $N_2$. And a 388.4[nm] peak by $H_{2}-CH_{4}$ plasma without by $N_2$ 337.1, 357.8 and 316.0[nm] peaks may be CH peak. In the investigation results for optical spectra by $H_{2}-CH_{4}$ plasma and $H_{2}-CH_{4}-O_{2}$ plasma, the density of hydrogen atom was increased because oxygen decompose hydrogen molecules in $H_{2}-CH_{4}$ plasma with oxygen. These hydrogen atom decompose $CH_4$ and increase CH radical. And the crystalline of deposited diamond was good and the growth rate increased.
Transactions on Electrical and Electronic Materials
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제10권2호
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pp.53-57
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2009
In this paper we develop a method to observe faults in semiconductor devices and transmission lines by calculating the variation of the reflection function in a dielectric microstrip line that has an open-ended termination containing an optically induced plasma region. It is analyzed with the assumption that the plasma is distributed homogeneously in laser illumination. With the non linear material of degradation, the concentration of the carrier in the part of the material has changed. Since the input wave has produced the phenomenon of reflection, the input signal to the open-ended microstrip lines can be observed on reflection to identify the location of the fault. The characteristic impedances resulting from the presence of plasma are evaluated by the transmission line model. The variation of the reflection wave in the microwave system has been calculated by using an equivalent circuit model. The transient response has been also evaluated theoretically for changing the phase of the variation in the reflection. The variation of characteristic response in differentially localized has been also evaluated analytically.
본 연구에서는 Electron Cyclotron Resonance plasma etching system 을 이용한 Ta 박막의 미세 식각 특성을 연구하였다. 염소 plasma를 사용하여 microwave power, RF Power, working pressure, gas chemistry 등의 변화에 따른 식각 profile의 영향을 조사하였고, pattern density가 증가함에 따라 발생하는 microloading 현상을 $0.2{\mu\textrm{m}}$ 이하의 패턴에서 확인 하였다. 이를 개선하기 위하여 식각 과정을 두 단계로 분리하는 2단계 식각 공정을 수행하였으며 이를 통해 우수한 식각 profile을 얻을 수 있었다.
플라즈마 고분자의 영구기체(He, $H_2$, $O_2$, $N_2$, $CH_4$) 및 응축성 증기($CO_2$, $C_2H_4$, $C_3H_8$)에 대한 투과 특성을 조사하였다. 플라즈마 고분자는 마이크로파 방전과 라디오파 방전을 이용하여 제조하였으며 플라즈마 중합의 단량체(monomer)로는 hexamethyldisiloxane(HMDS)을 사용하였다. 마이크로파를 이용하여 제조한 HMDS 플라즈마 고분자막의 투과도계수는 투과 기체의 분자지름에 의존하는 경향을 나타내었으며 라디오파를 이용하여 제조한 플라즈마 고분자막보다 높은 산소/질소 투과선택도를 나타내었다. 반면에 라디오파를 이용하여 제조한 HMDS 플라즈마 고분자막의 투과도계수는 투과기체의 임계온도에 의존하는 경향을 나타내었으며 질소에 대한 에틸렌 및 프로판의 투과선택도가 우수한 특성을 나타내었다. 마이크로파로 중합시킨 고분자막은 가교결합도가 높기 때문에 기체의 투과도계수가 주로 확산계수(또는 분자지름)에 의존하게 된다. 그러나 라디오파의 에너지 밀도는 마이크로파의 에너지 밀도보다 낮기 때문에 라디오파로 중합시킨 플라즈마 고분자막의 구조는 마이크로파로 중합시킨 고분자 막에 비하여 가교결합도가 떨어지게 되며 이 막을 통한 투과도계수는 분자크기 보다는 기체의 임계온도에 의존하는 경향을 나타내었다. 따라서 라디오파를 이용하여 중합시킨 HMDS 플라즈마 고분자막은 영구기체 보다는 공기 중의 유기물질을 제거하는데 보다 효과적으로 이용될 수 있을 것으로 생각된다.
Carbon nanofiber bundles were formed on silicon substrate using microwave plasma-enhanced chemical vapor deposition system. These bundles were vertically well-grown under the high negative bias voltage condition. The bundles were composed of the individual carbon nanofiber having less than 100 nm diameters. Turn-on voltage of the field emission was measured around 0.8 V/$\mu\textrm{m}$. Fowler-Nordheim plot of the measured values confirmed the field emission characteristic of the measured current.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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