• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.20-24
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• 2009

YBCO coated conductors (CC) on the $CeO_2$-buffered IBAD-MgO template were fabricated by metal-organic deposition (MOD) Process with Ba-trifluoroacetate and fluorine-free Y and Cu precursor materials. The precursor solution was coated on $CeO_2$-buffered IBAD MgO templates using the multiple dip-coating method, decomposed into inorganic precursors by pyrolysis up to $400^{\circ}C$ within 3 h, and finally fired at $740{\sim}800^{\circ}C$ in a reduced oxygen atmosphere. Microstructure, texture, and superconducting properties of YBCO films were found highly sensitive to both the firing temperature and time. The high critical current density ($J_C$) of $1.15\;MA/cm^2$ at 77.3K in the self-field could be obtained from $1\;{\mu}m$ thick YBCO CC, fired at $740^{\circ}C$ for 3.5 h, implying that high performance YBCO CC is producible on IBAD MgO template. Further enhancement of $J_C$ values is expected by improving the in-plane texture of $CeO_2$-buffer layer and avoiding the metal substrate contamination.

• Current Optics and Photonics
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• 제7권6호
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• pp.714-720
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• 2023

Laser cleaning has the advantages of environmental protection, precision, and high efficiency, and has good prospects for application in removing oxide films on the surface of aluminum alloy. This paper discusses the cleaning threshold and cleaning mechanism of aluminum alloy surface oxide film. A nanosecond pulsed laser was used to remove a 5-㎛-thick oxide film from the surface of 7A04 aluminum alloy, and the target surface temperature and cleaning depth were simulated. The effects of different laser energy densities on the surface morphology of the aluminum alloy were analyzed, and the plasma motion process was recorded using a high-speed camera. The temperature measurement results of the experiment are close to the simulation results. The results show that the laser cleaning of aluminum alloy oxide film is mainly based on the vaporization mechanism and the shock wave generated by the explosion.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제37권2호
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• pp.119-132
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• 2024

Dielectric ceramic capacitors present high output power density due to the fast energy charge and discharge nature of dielectric polarization. By forming dense ceramic films with nano-grains through the Aerosol Deposition (AD) process, dielectric ceramic capacitors can have high dielectric breakdown strength, high energy storage density, and leading to high power density. Dielectric capacitors fabricated by AD process are expected to meet the increasing demand in applications that require not only high energy density but also high power output in a short time. This article reviews the recent progress on the dielectric ceramic capacitors with improved energy storage properties through AD process, including energy storage capacitors based on both leadbased and lead-free dielectric ceramics.

• 전기화학회지
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• 제9권4호
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• pp.141-150
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• 2006

도금용액 내 텅스텐 이온 농도, 전류밀도, 도금용액 pH의 변화가 CoW 박막/후막의 화학조성, 전류효율, 잔류응력, 표면형상, 미세결정 구조, 결정립 크기에 미치는 영향을 조사하기 위하여, citrate 도금용액으로부터 전기도금공정에 의해 나노결정립 CoW 박막/후막 합금을 제조하였다. CoW 박막/후막에서 전기도금된 텅스텐 함량은 도금용액내의 텅스텐 이온 농도, 전류밀도, pH를 증가시킴에 따라 증가하였다. CoW 박막/후막에서 잔류응력은 도금용액내의 텅스텐 이온 농도와 pH를 증가시킴에 따라 감소함을 관찰하였다. CoW 박막/후막은 0.02M로부터 0.08M 범위의 텅스텐 이온 농도에서 hcp Co [(100), (002)]와 hop $Co_3W$ [(002), (201)] 혼합된 상들을 나타내었다. 그러나 0.1 M로부터 0.2M 범위의 텅스텐 이온 농도에서는 비정질에 가까운 상들을 나타내었다. 5, 10, 25, $100mA{\cdot}cm^{-2}$의 전류밀도에서 CoW 박막/후막은 hop Co (002)와 hcp $Co_3W$ [(200), (002), (201)] 상들로 구성되어 있다 그러나 50과 $75mA{\cdot}cm^{-2}$의 전류밀도에서는 비정질에 가까운 상들을 나타내었다. 8.7의 도금용액 pH에서 CoW 박막/후막은 hcp Co (002)와 hcp $Co_3W$ [(200), (002), (201)]상들을 나타내었다. 그러나 8.7 이하위 도금용액 pH 에서는 비정질에 가까운 상을 나타내었다. CoW 박막/후막의 최적 전기도금조건은 0.08M의 텅스텐 이온농도, $10mA{\cdot}cm^{-2}$ 전류밀도, 8.7의 도금용액 pH로 관찰되었다.

• 대한화학회지
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• 제41권5호
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• pp.223-233
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• 1997

초고진공조에서 산소 분압, $1{\times}10^{-6}$ Torr, 하에서 Ti 금속을 Mo(100)에 증발시킴으로써 $TiO_2$ 초박막을 성장시켰다. Ti 금속을 Mo(100) 표면에 증착시킨 시간에 따른 오재(Auger) 봉우리의 크기 변화율을 조사함으로써 Ti 금속의 증발 속도를 알아내고, 그것을 이용하여 $TiO_2$ 박막 성장시 박막의 두께를 조절하였다. 30 ML, 5 ML, 1.6 ML 두께의 $TiO_2$ 박막을 만들어 박막의 성장메카니즘, 박막의 화학적 조성, 박막의 표면 구조를 연구하였다. 박막의 성장 메커니즘은 층별 성장에 가까운 성장 방식인 것으로 설명할 수 있다. 박막의 화학적 조성은 본체 $TiO_2$ 와 동일하였다. 박막의 표면은 (001) 평면이며, 고온 1200 K에서 비가역적으로 부면화(faceging)한다. 박막으로부터 관찰된 저에너지 전자회절 무늬는 $TiO_2$ (001) 표면이 {011} 평면을 가진 부면을 형성하고 각 부면이 다시 $TiO_2$ (001) 평면에 대하여 $(2\sqrt2{\times}\sqrt2)R45^{\circ}$로 재건축한다는 것으로 설명될 수 있다. 박막은 1300 K의 고온에서 얼마간 열적 불안정성을 보인다. $Ar^+$ 이온으로 스퍼터링한 $TiO_2$ 박막에 대하여 XPS를 이용하여 역시 알아보았다.

• 한국결정성장학회지
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• 제13권5호
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• pp.254-259
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• 2003

Sol-gel dip coating법으로 soda lime glass 기판 위에 ATO(antimony-doped tin oxide) 투명전도막을 제조할 때, 기판 위에 형성된 $SiO_2$ barrier 층 및 $N_2$ gas annealing 에 따른 광투과율 및 전기적 특성에 대한 효과를 정량적으로 측정하고, XPS(X-ray photoelectron spectroscopy) 분석을 통해 고찰하였다. $SiO_2$ barrier층을 갖는 glass 기판 위에 코팅된400 nm 두께의 ATO 박막을 질소분위기에서 annealing한 결과, 광 투과율은 84%그리고 전기저항은 약 $5.0\times 10^{-3}\Omega \textrm{cm}$로 측정되었다 XPS 분석결과 이러한 우수한 전기전도성은 $SiO_2$ buffer층이 glass 기판으로부터 Na 이온의 확산을 막아 ATO막 내에 $Na_2SnO_3$ 및 SnO와 같은 2차상 불순물의 형성을 억제하여 막 내부의 Sb의 농도 및 $Sb^{5+}/Sb^{3+}$ 비를 증가시키고, $N_2$ annealing은 $Sb^{5+}$ 도 환원시키지만 $Sn^{4+}$를 환원시키는 효과가 크게 작용하였기 때문으로 사료된다.

• 공업화학
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• 제31권3호
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• pp.291-298
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• 2020

본 연구에서는 RF/DC 마그네트론 증착법을 이용하여 실온에서 유리 기판 상에 ZITO/Ag/ZITO 다층막 투명전극을 제조하였다. ZITO/Ag/ZITO (100/8/42 nm)로 이루어진 다층막 구조에 대해, 면저항이 9.4 Ω/㎡이고 550 nm에서 투과도가 83.2%인 투명 전도성 필름이 얻어졌다. ZITO/Ag/ZITO 다층막 필름의 면저항 및 투과도 특성은 적외선(열선)을 효과적으로 차단할 수 있기 때문에 고분자분산액정(polymer-dispersed liquid crystal, PDLC) 기반 스마트 윈도우 적용에 매우 유용함을 알 수 있었으며 이로 인해 에너지 절약형 스마트 유리로서의 응용도 가능할 것으로 판단된다. 제조된 ZITO/Ag/ZITO 다층막 투명전극을 적용한 2관능성 우레탄 아크릴레이트 기반 PDLC 시스템에 있어서 PDLC 층 두께 및 자외선(ultraviolet, UV) 세기 변화가 전기광학적 특성, 광중합 동력학 및 표면 형태학에 미치는 영향을 조사하였다. 15 ㎛의 PDLC 층 두께를 가지며 2.0 mW/c㎡의 UV 세기로 광경화된 PDLC 셀이 우수한 off-state 불투명도, 높은 on-state 투과도 및 양호한 구동 전압을 나타냈다. 또한, 본 연구에서 제조된 최적 조건의 PDLC 기반 스마트 윈도우는 광을 효율적으로 산란시킬 수 있는 2~5 ㎛ 크기의 양호한 마이크로 구조를 갖는 액정 droplet들이 형성되었으며, 이로 인해 우수한 최종 물성을 갖는 PDLC 셀이 제조되었다.

• 한국표면공학회지
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• 제46권4호
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• pp.145-152
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• 2013

The growth behavior of nanocrystalline diamond (NCD) film has been studied for three different substrates, i.e. bare Si wafer, 1 ${\mu}m$ thick W and Ti films deposited on Si wafer by DC sputter. The surface roughness values of the substrates measured by AFM were Si < W < Ti. After ultrasonic seeding treatment using nanometer sized diamond powder, surface roughness remained as Si < W < Ti. The contact angles of the substrates were Si ($56^{\circ}$) > W ($31^{\circ}$) > Ti ($0^{\circ}$). During deposition in the microwave plasma CVD system, NCD particles were formed and evolved to film. For the first 0.5h, the values of NCD particle density were measured as Si < W < Ti. Since the energy barrier for heterogeneous nucleation is proportional to the contact angle of the substrate, the initial nucleus or particle densities are believed to be Si < W < Ti. Meanwhile, the NCD growth rate up to 2 h was W > Si > Ti. In the case of W substrate, NCD particles were coalesced and evolved to the film in the short time of 0.5 h, which could be attributed to the fact that the diffusion of carbon species on W substrate was fast. The slower diffusion of carbon on Si substrate is believed to be the reason for slower film growth than on W substrate. The surface of Ti substrate was observed as a vertically aligned needle shape. The NCD particle formed on the top of a Ti needle should be coalesced with the particle on the nearby needle by carbon diffusion. In this case, the diffusion length is longer than that of Si or W substrate which shows a relatively flat surface. This results in a slow growth rate of NCD on Ti substrate. As deposition time is prolonged, NCD particles grow with carbon species attached from the plasma and coalesce with nearby particles, leaving many voids in NCD/Ti interface. The low adhesion of NCD films on Ti substrate is related to the void structure of NCD/Ti interface.

• 한국자기학회지
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• 제20권1호
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• pp.18-23
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• 2010

본 연구에서는 벡터 네트워크 분석기(vector network analyzer; VNA)와 코플라나 전송선(coplanar waveguide; CPW)을 이용한 강자성 공명 측정 방법을 개발하기 위해 두께가 각각 10, 20, 40 nm인 $Ni_{81}Fe_{19}$(Permalloy; Py) 합금 박막을 증착하여 측정하였다. 유리기판 위에 패터닝 작업을 거쳐 CPW를 형성하고 제작된 CPW 위에 Py 박막을 직접 올려놓아 시료의 반사/투과계수인 S-파라미터를 측정하였다. 외부자기장을 0 Oe에서 490 Oe까지 변화 시키며 측정해본 결과 Py 박막의 공명주파수는 2.5 GHz에서 7 GHz 범위 내에서 나타났으며 외부자기장의 세기가 커짐에 따라 공명주파수도 증가함을 확인하였다. S-파라미터를 분석하여 나온 공명주파수와 반치폭을 이용하여 포화자화량과 길버트 감쇠 상수를 구한 결과 Py 박막 40 nm에서 길버트 감쇠 상수 값 0.0124($\pm$0.0008)를 구했고 이는 선행 연구되었던 일반적인 강자성 공명 측정값과 일치함을 볼 수 있었다. 또한 두께별 의존도를 조사해본 결과 두께가 작아질수록 S-파라미터의 세기가 작아지는 것을 확인 할 수 있었으며, 강자성공명 분석 결과에서 Py 박막의 두께가 10 nm에서 40 nm까지 증가할 때 유효 포화 자화가 7.205($\pm$0.013) kOe에서 7.840($\pm$0.014) kOe로 증가하는 것을 확인 할 수 있었다.

• 한국재료학회지
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• 제18권4호
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• pp.169-174
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• 2008

The structural and electrical properties of amorphous $BaSm_2Ti_4O_{12}$ (BSmT) films on a $TiN/SiO_2/Si$ substrate deposited using a RF magnetron sputtering method were investigated. The deposition of BSmT films was carried out at $300^{\circ}C$ in a mixed oxygen and argon ($O_2$ : Ar = 1 : 4) atmosphere with a total pressure of 8.0 mTorr. In particular, a 45 nm-thick amorphous BSmT film exhibited a high capacitance density and low dissipation factor of $7.60\;fF/{\mu}m2$ and 1.3%, respectively, with a dielectric constant of 38 at 100 kHz. Its capacitance showed very little change, even in GHz ranges from 1.0 GHz to 6.0 GHz. The quality factor of the BSmT film was as high as 67 at 6 GHz. The leakage current density of the BSmT film was also very low, at approximately $5.11\;nA/cm^2$ at 2 V; its conduction mechanism was explained by the the Poole-Frenkel emission. The quadratic voltage coefficient of capacitance of the BSmT film was approximately $698\;ppm/V^2$, which is higher than the required value (<$100\;ppm/V^2$) for RF application. This could be reduced by improving the process condition. The temperature coefficient of capacitance of the film was low at nearly $296\;ppm/^{\circ}C$ at 100 kHz. Therefore, amorphous BSmT grown on a TiN substrate is a viable candidate material for a metal-insulator-metal capacitor.