• Tribology and Lubricants
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• 제11권5호
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• pp.128-135
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• 1995

Atomic force microscopy/friction force microscopy (AFM/FFM) techniques are increasingly used for tribological studies of engineering surfaces at scales, ranging from atomic and molecular to microscales. These techniques have been used to study surface roughness, adhesion, friction, scratching/wear, indentation, detection of material transfer, and boundary lubrication and for nanofabrication/nanomachining purposes. Micro/nanotribological studies of single-crystal silicon, natural diamond, magnetic media (magnetic tapes and disks) and magnetic heads have been conducted. Commonly measured roughness parameters are found to be scale dependent, requiring the need of scale-independent fractal parameters to characterize surface roughness. Measurements of atomic-scale friction of a freshly-cleaved highly-oriented pyrolytic graphite exhibited the same periodicity as that of corresponding topography. However, the peaks in friction and those in corresponding topography were displaced relative to each other. Variations in atomic-scale friction and the observed displacement has been explained by the variations in interatomic forces in the normal and lateral directions. Local variation in microscale friction is found to correspond to the local slope suggesting that a ratchet mechanism is responsible for this variation. Directionality in the friction is observed on both micro- and macro scales which results from the surface preparation and anisotropy in surface roughness. Microscale friction is generally found to be smaller than the macrofriction as there is less ploughing contribution in microscale measurements. Microscale friction is load dependent and friction values increase with an increase in the normal load approaching to the macrofriction at contact stresses higher than the hardness of the softer material. Wear rate for single-crystal silicon is approximately constant for various loads and test durations. However, for magnetic disks with a multilayered thin-film structure, the wear of the diamond like carbon overcoat is catastrophic. Breakdown of thin films can be detected with AFM. Evolution of the wear has also been studied using AFM. Wear is found to be initiated at nono scratches. AFM has been modified to obtain load-displacement curves and for nanoindentation hardness measurements with depth of indentation as low as 1 mm. Scratching and indentation on nanoscales are the powerful ways to screen for adhesion and resistance to deformation of ultrathin fdms. Detection of material transfer on a nanoscale is possible with AFM. Boundary lubrication studies and measurement of lubricant-film thichness with a lateral resolution on a nanoscale have been conducted using AFM. Self-assembled monolyers and chemically-bonded lubricant films with a mobile fraction are superior in wear resistance. Finally, AFM has also shown to be useful for nanofabrication/nanomachining. Friction and wear on micro-and nanoscales have been found to be generally smaller compared to that at macroscales. Therefore, micro/nanotribological studies may help def'me the regimes for ultra-low friction and near zero wear.

• 한국재료학회지
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• 제9권9호
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• pp.872-877
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• 1999

본 연구에서는 NH(sub)4OH에 계면 활성제를 첨가한 세정액의 특성 및 세정 효과를 H(sub)2O(sub)2가 첨가된 NH(sub)4OH 세정액과 비교 연구하였다. NH(sub)4OH에 계면 활성제를 첨가한 경우 용액의 pH 및 산화 환원전위(Eh) 는 NH(sub)4OH의 값과 거의 유사하고 H(sub)2O(sub)2를 첨가한 경우에 pH는 감소하고 Eh는 증가하는 경향을 보였다. 표면장력은 계면 활성제를 첨가한 경우 약 72 dynes/cm에서 약 38dynes/cm로 감소하였으나 H(sub)2O(sub)2를 첨가한 경우에는 NH\ulcornerOH 용액과 비교 거의 변화가 없었다. 실리콘 웨이퍼의 식각 속도를 측정한 결과 H(sub)2O(sub)2나 계면 활성제를 첨가하지 않은 초순수와 1 : 5(NH(sub)4OH : H(sub)2O(sub)2)의 부피비의 NH(sub)4OH용액이 첨가한 용액에 비해 최소 50배 이상의 높은 식각 속도를 보였다. 파티클 제거 실험에서 H(sub)2O(sub)2가 첨가된 NH(sub)4OH 세정액은 실험에 사용한 실리콘 표면위의 직경 0.67$\mu\textrm{m}$의 PSL파티클을 세정액의 온도와 무관하게 잘 제거하였으나 계면 활성제를 첨가한 NH\ulcornerOH경우에 상온에서는 파티클을 제거할 수 없었으나 온도를 5$0^{\circ}C$와 8$0^{\circ}C$로 증가시킨 경우 H(sub)2O(sub)2가 첨가된 NH(sub)4OH와 유사한 세정 효과를 나타내었다.

• 센서학회지
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• 제8권3호
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• pp.283-290
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• 1999

본 연구에서는 고효율 단결정 실리콘 태양전지의 제작방법인 PERL방식을 사용하여 비저항이 $0.1{\sim}2{\Omega}{\cdot}cm$을 갖는 (100)면의 p형실리콘 기판으로 $n^+/p/p^+$ 접합의 태양전지를 제작하였다. 이를 위해 웨이퍼의 절단, KOH을 사용한 역피라미드 모양으로의 에칭, 인과붕소의 도핑, 반사방지막과 전극의 증착 및 열처리 등의 공정을 행하였다. 이때 소자표면의 광학적인 특성과 도핑농도가 저항값에 미치는 영향을 조사하고, Silvaco로 $n^+$도핑에 대한 확산 깊이와 도핑농도를 시뮬레이션하여 측정치와 비교하였다. AM(air mass) 1.5 조건하에서 입사되는 빛의 세기가 $100\;mW/cm^2$인 경우의 단락전류는 43 mA, 개방전압은 0.6 V, 그리고 충실도는 0.62였다. 이때 제작된 태양전지의 광전변환효율은 16%였다.

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제30권6호
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• pp.493-504
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• 2005

본 연구는 상아질 접착제와 레진 시멘트의 적합성 여부를 알아보고자 시행하였다. 발거한 제3대구치의 상아질 표면을 노출시킨 후 Tescera ATL 복합레진 시편을 상아질 접착제 [All Bond 2 (Bisco), Clearfil SE Bond (Kuraray), Adper Prompt L-POP (3M), One-Up Bond F (Tokuyama)]와 레진시멘트 [Choice (Bisco), Panavia F (Kuraray), RelyX ARC (3M), Bistite II DC (Tokuyama)]로 접착하고 미세인장 결합강도 및 주사전자 현미경 관찰을 시행한 결론은 다음과 같다. 1. Clearfil SE Bond와 All-Bond 2가 Prompt L-Pop과 One-Up Bond F 보다 높은 미세인장 결합강도를 보였다(p<0.05). 2. Clearfil SE Bond와 All-Bond 2 사용시 1-step 상아질 접착제보다 혼성층이 두껍고 레진 tag가 길었다.

• 대한치과교정학회지
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• 제23권1호
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• pp.75-88
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• 1993

Recent reports indicate that shorter etching times than 60 seconds can be adopted without affecting the bond strength and clinical disadvantages. The purpose of this in vitro study was to compare the shear bone strength and to measure depth of etch at different etching time length. One hundred and eight extracted bovine lower central incisors were embedded each in a tooth cup with cold-cure acrylic resin. The facial surfaces of the teeth were ground wet with 600-, 800-, 1000-, and 1200-grit Sic papers, and finally polished with a water slurry of extrafine silicon carbide powder, washed with tap water, and dried with hot air. Nine groups of nine prepared teeth were etched with a commercial($38\%$ phosphoric acid solution) for 0, 5, 10, 15, 20, 30, 60, 90, and 120 seconds, respectively, rinsed with tap water, and dried with hot air. One conditioned teeth from every group was selected randomly for the scanning electron microscopic examination, and the remaining eight teeth of the groups were used for measuring the push shear bond strength after bonding brackets and immensing them in the $36.5^{\circ}C$ water for 24 hours. Another nine groups of three teeth were used for measuring the depth of etch and surface roughness with a surface profilometer. after pieces of adhesive tape of 3mm inner diameter positioned on the ground enamel surfaces, and etched with the above mentioned. The data obtained form the above expeiments were analysed statistically with one way ANOVA and Dunkan's multiple range test with the $95\%$ confidence level. The results and conclusion of the study were as follows; 1. The results of shear bond strength for the given experimental etching times were not statistically different, but showed the tendency of decreasing shear bone strength after over 60 seconds etching times. 2. On the scanning election microscopic examination, it was observed that the morphological patterns of etched enamel surface for 5 to 20 seconds were similar and consitent, and those for 30 to 120 seconds showed increasing over-etched patterns depending on the length of etching times. 3. The depth of etch was increased almost proportionally by the length of etching times, but it was not associated with the shear bond strength. 4. The surface roughness increased depending on the length of etching times, but it was not associated with the shear bond strength. 5. This experiment indicated that proper etching time with $38\%$ phosphoric acid solution is in the range of 5 to 30 seconds.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권12호
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• pp.230-236
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• 2019

최근 콘크리트 품질과 관련된 이슈로 시멘트의 원가절감 및 잔골재의 품질저하로 인해 콘크리트 표면의 들뜸, 레이턴스의 과다로 인한 표면 스케일링 및 소성수축의 증가로 인한 균열발생 등의 표면품질 하자 발생사례가 지속적으로 증가되고 있으며, 사회적인 이슈로 인해 미세먼지 및 배기가스로 인한 환경문제를 해결하고자 도로구조물의 광촉매 적용이 시도되고 있다. 이에 본 연구에서는 현장에서 편리하게 적용될 수 있는 양생 방법 중 작업 속도 및 효율성에서 우수한 양생제를 개발하고자 하였으며, 이와 더불어 표면층의 광촉매 코팅을 위한 나노사이즈의 이산화티탄(TiO2)의 혼입 및 분산방안을 평가하여 광촉매 작용이 가능한 다기능성 피막양생제를 개발가능성을 검토하고자 하였다. 실험결과 실리콘계 및 실란계는 굳지않은 콘크리트 표면에서 신속하게 피막을 형성하는 성능을 보이기 때문으로 양생제로서의 원료로 검토를 진행하여 기존의 양생제보다 피막성능이 우수한 고성능 피막 양생제를 개발하였다. 나노물질의 적용을 위한 분산방안을 검토하기 위해 분산된 시료를 4주간 옥외폭로하여 분리유무를 통한 안정성을 평가한 결과 초음파 분산기의 성능이 가장 우수한 것으로 확인되었다.

• 한국재료학회지
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• 제8권8호
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• pp.751-756
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• 1998

리모트 수소 플라즈마에 의한 Si 웨이퍼 표면 위의 Fe 불순물의 제거효과를 조사하였다. 세정시간 10분 이하와 rf-power 100W이하의 범위에서 최적 공정조건은 각각 1분과 100W이였으며, 플라즈마 노출시간이 짧을수록, rf-power가 증가할수록 Fe제거 효과가 더 향상되는 것으로 나타났다. 또한, 고압보다는 저압 하에서 Fe 제거효과가 더 우수하였는데, 저압 하에서는 $\textrm{H}_2$ 유량이 20sccm, 고압 하에서는 60sccm일 때 Fe 제거효과가 가장 우수하였다. 플라즈마 세정 직후의 열처리는 금속오염의 제거효과를 향상시켰으며, $600^{\circ}C$에서 최상의 효과를 얻을 수 있었다. AFM 분석결과에 의하면 표면 거칠기는 플라즈마 세정에 의하여 30-50% 향상되었는데, 이것은 Fe 오염물과 더불어 Si 표면의 particle이 제거된 데 기인하는 것으로 생각된다. 또한 본 논문에서는 수소 플라즈마에 의한 Si 웨이퍼 표면의 Fe 제거기구에 관해서도 자세히 고찰하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2000년도 제18회 학술발표회 논문개요집
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• pp.77-77
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• 2000

Titanium oxide (TiO2) thin films have valuable properties such as a high refractive index, excellent transmittance in the visible and near-IR frequency, and high chemical stability. Therefore it is extensively used in anti-reflection coating, sensor, and photocatalysis as electrical and optical applications. Specially, TiO2 have a high dielectric constant of 180 along the c axis and 90 along the a axis, so it is highlighted in fabricating dielectric capacitors in micro electronic devices. A variety of methods have been used to produce patterned self-assembled monolayers (SAMs), including microcontact printing ($\mu$CP), UV-photolithotgraphy, e-beam lithography, scanned-probe based micro-machining, and atom-lithography. Above all, thin film fabrication on $\mu$CP modified surface is a potentially low-cost, high-throughput method, because it does not require expensive photolithographic equipment, and it produce micrometer scale patterns in thin film materials. The patterned SAMs were used as thin resists, to transfer patterns onto thin films either by chemical etching or by selective deposition. In this study, we deposited TiO2 thin films on Si (1000 substrateds using titanium (IV) isopropoxide ([Ti(O(C3H7)4)] ; TIP as a single molecular precursor at deposition temperature in the range of 300-$700^{\circ}C$ without any carrier and bubbler gas. Crack-free, highly oriented TiO2 polycrystalline thin films with anatase phase and stoichimetric ratio of Ti and O were successfully deposited on Si(100) at temperature as low as 50$0^{\circ}C$. XRD and TED data showed that below 50$0^{\circ}C$, the TiO2 thin films were dominantly grown on Si(100) surfaces in the [211] direction, whereas with increasing the deposition temperature to $700^{\circ}C$, the main films growth direction was changed to be [200]. Two distinct growth behaviors were observed from the Arhenius plots. In addition to deposition of THe TiO2 thin films on Si(100) substrates, patterning of TiO2 thin films was also performed at grown temperature in the range of 300-50$0^{\circ}C$ by MOCVD onto the Si(100) substrates of which surface was modified by organic thin film template. The organic thin film of SAm is obtained by the $\mu$CP method. Alpha-step profile and optical microscope images showed that the boundaries between SAMs areas and selectively deposited TiO2 thin film areas are very definite and sharp. Capacitance - Voltage measurements made on TiO2 films gave a dielectric constant of 29, suggesting a possibility of electronic material applications.

• 대한치과보철학회지
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• 제61권3호
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• pp.227-233
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• 2023

지연성 운동이상증은 도파민 수용체 차단 약물의 장기간 사용으로 인해 발생하는 비자발적 신경학적 운동 장애로 불수의적인 하악의 움직임과 이갈이를 초래하여 과도한 하중이 치아 및 보철물에 위해를 가할 수 있다. 지연성 운동이상증 병력이 있는 40대 남성이 상악 전치부 상실로 인한 보철치료를 위해 내원하였다. #13, 15, 23의 지대치 형성 후 실리콘으로 인상을 채득하고 레진 블록을 밀링하여 임시 보철물을 제작하였다. 시적 과정에서 임시 보철물의 교합면 1/3을 제거하고 교합면에 자가중합 아크릴 레진을 도포하여 환자의 구강에 장착하였다. 레진이 경화되는 동안 하악의 불수의적 움직임으로 대합치에 의한 functionally generated path (FGP)가 레진 표면에서 기록되었다. 수정된 임시 보철물을 제거하여 구내 스캐너로 스캔 후 이중 스캔 방법을 사용하여 임시 보철물의 디자인을 수정하여 최종 보철물을 설계하였다. 최종 보철물은 단일구조 지르코니아로 제작하였다. 본 증례는 FGP 기술과 이중 스캔 방법 이 지연성 운동이상증 환자에서 조화로운 교합을 갖는 고정성 보철물의 제작하는 데 도움이 될 수 있음을 보여준다.

• The Journal of Advanced Prosthodontics
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• 제8권3호
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• pp.224-228
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• 2016

PURPOSE. This study aimed to investigate whether dentin surface preparation with diamond rotary instruments of different grit sizes affects the shear bond strength of resin-bonded restorations. MATERIALS AND METHODS. The buccal enamel of 60 maxillary central incisors was removed with a low speed diamond saw and wet ground with silicon carbide papers. The polished surfaces of the teeth were prepared with four groups of rotary diamond burs with super-coarse (SC), coarse (C), medium (M), and fine (F) grit sizes. Following surface preparation, 60 restorations were casted with nickel-chromium alloy and bonded with Panavia cement. To assess the shear bond strength, the samples were mounted on a universal testing machine and an axial load was applied along the cement-restoration interface at the crosshead speed of 0.5 mm/min. The acquired data was analyzed with one way ANOVA and Tukey post hoc test (${\alpha}=.05$). RESULTS. The $mean{\pm}SD$ shear bond strengths (in MPa) of the study groups were $17.75{\pm}1.41$ for SC, $13.82{\pm}1.13$ for C, $10.40{\pm}1.45$ for M, and $7.13{\pm}1.18$ for F. Statistical analysis revealed the significant difference among the study groups such that the value for group SC was significantly higher than that for group F (P<.001). CONCLUSION. Dentin surface roughness created by diamond burs of different grit sizes considerably influences the shear bond strength of resin bonded restorations.