• 제목/요약/키워드: protective film

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R.F. 스퍼터링법에 의한 상변화형 광디스크의 $(ZnS)_{1-x}-(SiO_2)_x$ 보호막 제조시 기판 바이어스전압의 영향 (The Effects of Substrate Bias Voltage on the Formation of $(ZnS)_{1-x}-(SiO_2)_x$ Protective Films in Phase Change Optical Disk by R.F. Sputtering Method.)

  • 이태윤;김도훈
    • 한국재료학회지
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    • 제8권10호
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    • pp.961-968
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    • 1998
  • 상변화형 광디스크의 보호막으로 사용되는 $ZnS-SiO_2$ 유전체막을 RF magnetron 스퍼트링방법에 의하여 제조하는 경우에 기판 바이어스전압의 영향을 조사하기 위하여, 알곤가스 분위기에서 ZnS(80mol%)-$SiO_2$(20mol%)타겟을 사용하여 Si Wafer와 Corning flass 위에 박막을 증착시켰다. 본 실험에서는 여러 실험 변수를 효과적으로 조절하면서 실험의 양을 줄이고 도시의 산포를 동시에 만족시키는 최적조건으로 타겟 RF 출력 200W, 기판 RF 출력 20W, 아르곤 압력 5mTorr과 증착시간 20분을 얻을 수 있었으며, 신뢰구간 95%에서 확인실험을 수행하였다. 증착된 박막의 열적 저항성을 측정하기 위해 $300^{\circ}C$$600^{\circ}C$에서 열처리시험을 수행하였고, Spectroscopic Ellipsometry 측정을 통한 광학적 데이터를 바탕으로 Bruggeman EMA(Effective Medium Approximation)방법을 이용하여 기공(void)분률을 측정하였다. 본 연구결과에 의하면 특성치 굴절률에 대하여 기판 바이어스인자와 증착시간 사이에는 서로 교호작용이 강하게 존재함을 확인할 수 있었다. TEM분석과 XRD 분석 결과에 의하면 기판 바이어스를 가한 최적조건에서 증착된 미세조직은 기존의 바이어스를 가하지 않을 조건에서 증착시킨 박막보다 미세한 구조를 가지며, 또한 과도한 바이어스전압은 결정구조의 조대화를 야기시켰다. 그리고 적절한 바이어스전압은 박막의 밀도를 증가시키며, 기공분률을 약 3.7%정도 감소시킴을 확인할 수 있었다.

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Nano-Mechanical and Tribological Characteristics of Ultra-Thin Amorphous Carbon Film Investigated by AFM

  • Chung, Koo-Hyun;Lee, Jae-Won;Kim, Dae-Eun
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제18권10호
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    • pp.1772-1781
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    • 2004
  • The mechanical as well as tribological characteristics of coating films as thin as a few nm become more crucial as applications in micro-systems grow. Especially, the amorphous carbon film has a potential to be used as a protective layer for micro-systems. In this work, quantitative evaluation of nano-indentation, scratching, and wear tests were performed on the 7nm thick amorphous carbon film using an Atomic Force Microscope (AFM). It was shown that AFM-based nano-indentation using a diamond coated tip can be feasibly utilized for mechanical characterization of ultra-thin films. Also, it was found that the critical load where the failure of the carbon film occurred was about 18${\mu}$N by the ramp load scratch test. Finally, the wear experimental results showed that the quantitative wear rate of the carbon film ranged 10$\^$-9/~10$\^$-8/ ㎣ /N cycle. These experimental methods can be effectively utilized for a better understanding the mechanical and tribological characteristics at the nano-scale.

Mg2SiO4/Glass Composite계 세라믹스를 이용한 음이온 발생용 후막형 클러스터 (Thick Film Type duster in Mg2SiO4/Glass composite ceramics for Anion Generation)

  • 여동훈;신효순;홍연우
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제23권2호
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    • pp.118-123
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    • 2010
  • The eco-friendly technologies have been extended as matter of international concern due to various diseases and syndromes according to an environmental pollution. In this study, we have manufactured a ceramic cluster with thick film type for anion generation equipment which is maximized anion but minimized ozone contents generated. To develop the formulation of ceramic cluster, we conducted the $Mg_2SiO_4$ powders doped with 10 vol% glass frits as Na-Zn-B-O system and sintered at $1050^{\circ}C$ for 2 hours in air for starting materials and investigated the matching properties between the Ag-Pd electrode and the starting materials. The sintered sample for the composition of cluster has 6.7 of dielectric constant and 32 kV/mm of withstand voltage. The yield of anions was measured according to an electrode pattering, discharge gap between electrode, and thickness of electrode protective layer in the cluster of thick film type. We have manufactured the ceramic clusters with optimized thick film structure that have an anion over a hundred particles and the ozone of 0.6 ppb generated.

구리와 은 박막의 열팽창계수에 미치는 결정립 크기와 박막 두께의 영향 (The Effect of Grain Size and Film Thickness on the Thermal Expansion Coefficient of Copper and Silver Thin Films)

  • 황슬기;김영만
    • 대한금속재료학회지
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    • 제48권12호
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    • pp.1064-1069
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    • 2010
  • Thin films have been used in a large variety of technological applications such as solar cells, optical memories, photolithographic masks, protective coatings, and electronic contacts. If thin films experience frequent temperature changes, thermal stresses are generated due to the difference in the coefficient of thermal expansion between the film and substrate. Thermal stresses may lead to damage or deformation in thin film used in electronic devices and micro-machined structures. Thus, knowledge of the thermomechanical properties of thin films, such as the coefficient of thermal expansion, is an important issue in determining the stability and reliability of the thin film devices. In this study, thermal cycling of Cu and Ag thin films with various microstructures was employed to assess the coefficient of thermal expansion of the films. The result revealed that the coefficient of thermal expansion (CTE) of the Cu and Ag thin films increased with an increasing grain size. However, the effect of film thickness on the CTE did not show a remarkable difference.

DLC 박막이 코팅된 폴리머 애자의 표면 및 물리적 특성 (Surface and Physical Properties of Polymer Insulator Coated with Diamond-Like Carbon Thin Film)

  • 김영곤;박용섭
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제34권1호
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    • pp.16-20
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    • 2021
  • In this study, we tried finding new materials to improve the stain resistance properties of polymer insulating materials. Using the filtered vacuum arc source (FVAS) with a graphite target source, DLC thin films were deposited on silicon and polymer insulator substrates depending on their thickness to confirm the surface properties, physical properties, and structural properties of the thin films. Subsequently, the possibility of using a DLC thin film as a protective coating material for polymer insulators was confirmed. DLC thin films manufactured in accordance with the thickness of various thin films exhibited a very smooth and uniform surface. As the thin film thickness increased, the surface roughness value decreased and the contact angle value increased. In addition, the elastic modulus and hardness of the DLC thin film slightly increased, and the maximum values of elastic modulus and hardness were 214.5 GPa and 19.8 GPa, respectively. In addition, the DLC thin film showed a very low leakage current value, thereby exhibiting electrical insulation properties.

알루미늄 3003 산화피막 성장 거동에 의한 표면 절연 특성 관찰 (Surface Electrical Conductivity and Growth Behavior of Aluminum 3003 Oxide Film)

  • 박수빈;정찬영
    • Corrosion Science and Technology
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    • 제21권6호
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    • pp.487-494
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    • 2022
  • Anodizing is a typical electrochemical surface treatment method that can improve the corrosion and insulating properties of aluminum alloys. The anodization process can obtain a dense structure. It can be used to artificially grow the thickness of an anodization film. Aluminum 3003 alloy used in this study is the most commonly used alloy for batteries due to its high strength and excellent formability as well as its weldability and corrosion resistance. Aluminum 3003 alloy was anodized at 0 ℃ with 0.3 M oxalic acid at 20 V, 40 V, or 60 V for 1 hour, 6 hours, or 12 hours. As a result of analyzing the composition of each specimen with an Energy Dispersive Spectrometer (EDS), aluminum was converted into an oxide film. The thickness of the formed anodization film increased when the applied voltage and anodization time increased. High corrosion potential values and low corrosion current density values were observed for the thickest oxide layer. The anodization film formed by anodization acted as a protective layer. The electrical resistance increased as the applied voltage and anodization time increased.

PVdF-HFP/TiO2 나노복합체 보호층을 통한 리튬금속전지 음극의 전기화학적 성능 향상 (Nanostructured PVdF-HFP/TiO2 Composite as Protective Layer on Lithium Metal Battery Anode with Enhanced Electrochemical Performance)

  • 이상현;최상석;김동언;현준혁;박용욱;유진성;전소윤;박중원;신원호;손희상
    • 멤브레인
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    • 제31권6호
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    • pp.417-425
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    • 2021
  • 고용량 배터리에 대한 요구가 증가에 따라 기존 음극재보다 높은 용량(3,860 mAh/g)과 낮은 전기화학적 전위(-3.040 V)를 갖는 리튬 금속 기반 음극재에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 본 연구에서는 수열 합성을 통해 제작된 아나타제(anatase) 타입의 TiO2 나노 입자 기반한 PVdF-HFP/TiO2 복합체를 리튬 금속 음극의 계면 보호층으로 적용하였다. 결정구조 및 형상 분석을 통해 유/무기-리튬 나노복합체 박막의 형성을 확인하였다. 또한, 전지화학 테스트(사이클 테스트 및 전압 프로파일)를 통해 리튬 금속 음극의 전기화학 성능 은 복합체 보호막이 TiO2 10 wt%, 코팅 두께 1.1 ㎛의 조건에서 가장 개선된 전기화학적 성능(콜롱 효율 유지: 77 사이클 동안 90% 이상) 발현을 확인하였다. 이를 통해, 처리하지 않은 리튬 전극 대비 본 보호층에 의한 리튬 금속 음극의 성능 안정화/개선 효과가 검증되었다.

The Electrochemical Behavior of Ni-base Metallic Glasses Containing Cr in H2SO4 Solutions

  • Arab, Sanaa.T.;Emran, Khadijah.M.;Al-Turaif, Hamad A.
    • 대한화학회지
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    • 제56권4호
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    • pp.448-458
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    • 2012
  • In order to develop alloy resistance in aggressive sulphat ion, the corrosion behavior of metallic glasses $Ni_{92{\cdot}3}Si_{4.5}B_{32}$, $Ni_{82,3}Cr_7Fe_3Si_{4.5}B_{3.2}$ and $Ni_{75.5}Cr_{13}Fe_{4.2}Si_{4.5}B_{2.8}$ (at %) at different concentrations of $H_2SO_4$ solutions was examined by electrochemical methods and Scanning Electron Microscope (SEM) and X-ray Photoelectron Microscopy (XPS) analyses. The corrosion kinetics and passivation behavior was studied. A direct proportion was observed between the corrosion rate and acid concentration in the case of $Ni_{92{\cdot}3}Si_{4.5}B_{32}$ and $Ni_{75.5}Cr_{13}Fe_{4.2}Si_{4.5}B_{2.8}$ alloys. Critical concentration was observed in the case of $Ni_{82,3}Cr_7Fe_3Si_{4.5}B_{3.2}$ alloy. The influence of the alloying element is reflected in the increasing resistance of the protective film. XPS analysis confirms that the protection film on the $Ni_{92{\cdot}3}Si_{4.5}B_{32}$ alloy was NiS which is less protective than that formed on Cr containing alloys. The corrosion rate of $Ni_{82,3}Cr_7Fe_3Si_{4.5}B_{3.2}$ and $Ni_{75.5}Cr_{13}Fe_{4.2}Si_{4.5}B_{2.8}$. alloys containing 7% and 13% Cr are $7.90-26.1{\times}10^{-3}$ mm/y which is lower about 43-54 times of the alloy $Ni_{92{\cdot}3}Si_{4.5}B_{32}$ (free of Cr). The high resistance of $Ni_{75.5}Cr_{13}Fe_{4.2}Si_{4.5}B_{2.8}$ alloy at the very aggressive media may due to thicker passive film of $Cr_2O_3$ which hydrated to hydrated chromium oxyhydroxide.

산소 중성빔으로 보조증착된 MgO 보호막을 갖는 AC PDP의 특성에 관한 연구 (A Study on the MgO Protective Layer Deposited by Oxygen-Neutral-Beam-Assisted Deposition in AC PDP)

  • 이조휘;권상직
    • 한국진공학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.96-101
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    • 2008
  • MgO는 플라즈마 디스플레이 패널 (Plasma Display Panel, PDP)의 보호막으로 널리 쓰이고 있다. 기존의 산소 이온빔 보조 증착(Ion-Beam-Assisted Deposition, IBAD) 방법을 이용하여 MgO 보호막을 형성시킨 경우 이온빔의 충전에 의해 야기되는 아크(Arc) 문제 등이 있었다. 이 문제점을 해결하기 위하여, 산소 중성빔 보조증착(Neutral-Beam-Assisted Deposition, NBAD) 방법을 이용하여 MgO를 증착하였다. 그리고 산소 중성빔의 에너지를 변화시킴에 따라 MgO 보호막의 특성과 PDP 패널 방전 특성에 미치는 영향을 분석하였다. 이에 따른 실험 결과로부터 산소 중성빔 에너지가 300eV일 때, 최소 방전 개시 전압, 최고 발광 휘도 및 최고 발광 효율을 얻을 수 있었다.

Fe가 첨가된 MgO 보호막의 표면특성 개선에 관한 연구 (Study on Surface Characteristics of Fe Doped MgO Protective Layer)

  • 이돈규;박차수;김광태;성열문
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제24권2호
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    • pp.106-112
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    • 2010
  • 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Hsplay Panel :PDP)이 다른 평판 디스플레이 분야(Liquid Crystal Displays(LCDs) and organic light emitting diodes(OLEDs)등)와 경쟁에서 이기기 위해서는 제품의 고화질화, 저소비전력와 고속구동 등의 성능향상이 필요하다. 본 논문에서는 PDP의 성능향상을 위하여 유전체 보호층으로 쓰이는 MgO 박막에 Fe를 미량 첨가한 박막을 증착하고, 그 특성에 대하여 연구하였다. e-beam 증착법으로 증착된 Fe 도핑 된 MgO 박막의 표면특성과 전기광학적 특성을 4인치 테스트 패널을 제작하여 연구하였다. Fe가 도핑된 MgO 박막을 가지는 PDP는 Fe가 도핑되지 않은 PDP에 비해 낮은 방전전압 특성을 나타내었으며, 이는 박막에서 측정된 2차전자방출계수의 실험결과와 잘 일치되었다. 증착된 박막의 결정성과 표면 거칠기는 XRD 와 AFM 측정방법을 통하여 결정되었다. 또한, Fe가 도핑된 PDP는 고속구동을 위한 향상된 어드레스 방전 늦음의 특성을 나타내었다.