• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.168-168
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• 2013

도전성 섬유(Conductive textile)는 섬유자체의 고유 특성을 유지하면서 전기적인 도전 특성을 갖는 섬유로서, Cu, Ag, Ni 등의 전기전도성이 높은 금속 박막을 증착하여 제작하고 있다. 그러나, 이러한 금속은 공기 중의 산소와 결합하여 쉽게 산화되는 특성을 지니고 있기 때문에 사용 중에 산화되어 도전 특성이 감소하는 단점이 있다. TiN은 금속 못지않은 높은 전기전도성을 지니고 있을 뿐만 아니라, 금속에 비하여 높은 경도에 따른 우수한 내마모 특성, 내부식성 및 낮은 마찰계수를 지니고 있다. 그러나, TiN은 경도가 높기 때문에 섬유의 고유 특성인 유연성이 저하되는 문제가 있다. 본 연구에서는 면(Cotton), PE (Polyester), PP (Polypropylene) 등의 섬유 위에 TiN 박막을 증착하여, 섬유의 유연성을 유지하며 전기전도성과 내마모 특성이 우수한 도전성 섬유를 제작하고자 하였다. TiN 박막 증착을 위하여 ICP-assisted pulsed-DC reactive magnetron sputtering 장비를 사용하였으며, Ar:N2 유량비(Flow rate), Ti 타겟 power, ICP RF power 등을 변화시켜 Ti와 N의 조성비를 조절하였고, 이를 통하여 섬유의 휨이나 접힘에도 도전 특성이 변하지 않고 내마모 특성이 우수한 TiN 박막을 증착하였다. TiN 박막이 증착된 섬유의 전기전도도는 일정한 압력 하에 전기전도도를 측정할 수 있는 장치를 제작하여 측정하였으며, 표면 조성 분포 및 접합력 측정을 위하여 XPS (X-ray Photoelectron Spectroscopy)와 Peel-tester를 이용하였다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.18-22
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• 2006

Epitaxial aluminum nitride films on 6H-SiC (0001) were fabricated using reactive RF magnetron sputtering and post-deposition rapid thermal annealing. The electrical properties of AIN films depending on film thickness and measurement temperature have been observed. Full width at half maximum of AIN (0002) was $0.1204^{\circ}$ (about 430 arcsec) X-ray rocking curve results. The equivalent oxide thickness (EOT) of AIN film was estimated as about 10 nm and the leakage current density was within the order of $10^{-8} 4/cm^2$. The dielectric constant of AIN film estimated from the accumulation region of C-V curve measured at $300^{\circ}C$ was 8.3. The dynamic dielectric constant was obtained as 5.1 from J vs. 1/T plots at the temperature ranging from R.T. to $300^{\circ}C$ From above, estimation temperature dependance of the electrical properties of Al/AIN/SiC MIS devices was affirmed and useful data compilation for the reliabilities of SiC MIS is expected.

• 한국세라믹학회지
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• 제41권2호
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• pp.97-101
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• 2004

W $O_{x}$-based semiconductor type thin film gas sensor was fabricated for the detection of N $O_{x}$ by reactive d.c. sputtering method. The relative oxidation state of the deposited W $O_{x}$ films was approximately compared by the calculation of the difference of the binding energy between Ols to W4 $f_{7}$2/ core level XPS spectra in the standard W $O_3$ powder of known composition. As the annealing temperature increased from 500 to 80$0^{\circ}C$, relative oxygen contents and grain size of the sputtered films were gradually increased. As the results of sensitivity ( $R_{gas}$/ $R_{air}$) measurements for the 5 ppm N $O_2$ gas, the sensitivity was 110 and the sensor showed recovery time as fast as 200 s. The other sensor properties were examined in terms of surface microstructure, annealing temperature, and relative oxygen contents. These results indicated that the W $O_3$ thin film with well controlled structure is a good candidate for monitoring and controlling of automobile exhaust.haust.t.t.t.

• 한국세라믹학회지
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• 제32권8호
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• pp.950-956
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• 1995

Y2O3 thin films were deposited by reactive sputtering of Y target in Ar and O2 gas mixture. Residual stress was measrued by sin2$\psi$ method of x-ray diffraction (XRD) and growth orientation was examined by measuring the relative intensity of (400) plane and (222) plane of Y2O3 films. In the case that Y2O3 films were deposited at 40$0^{\circ}C$ and at low working pressure below 0.05 torr the film had large compressive stress and (111) plane orientation. At working pressure of about 0.10 torr the film had small compressive stress and (100) orientation. Above working pressure of 0.20 torr, the films had nearly zero stress and random orientation. In the case that the (111) oriented film deposited at low working pressure below 0.05 torr, as substrate temperature decreased, (111) orientation increased. In the case the film, with (100) orientation, deposited at working pressure of about 0.10 torr, (100) orientation increased with decresing substrate temperature. These relationship of residual stress and growth orientation can be explained by the relationship of surface energy and strain energy.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제9권1호
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• pp.12-15
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• 2008

Hafnium oxynitride films have been deposited onto a silicon substrate by means of radio frequency (RF) reactive sputtering using a hafnium dioxide $(HfO_2)$ target with a variety of nitrogen! argon $(N_2/Ar)$ gas flow ratios. Auger electron spectroscopy (AES)results confirm that $N_2$ was successfully incorporated into the HfON films. An increase in the $N_2/Ar$ gas flow ratio resulted in metal oxynitride formation. The films prepared with a $N_2/Ar$ flow ratio of 20/20 sccm show (222), (530), and (611) directions of $HfO_2N_2$, and the (-111), (311) directions of $HfO_2$. From X-ray reflectometry measurements, it can be concluded that with $N_2$ incorporated into the HfON films, the film density increases. The density increases from 9.8 to $10.1g/cm^3$. XRR also reveals that the surface roughness is related to the $N_2/Ar$ flow ratio.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.244.2-244.2
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• 2014

금속, 플라스틱, 유리 등의 재료 표면에 다양한 색상을 표현하기 위해 일반적으로 습식 도금을 많이 적용하고 있다. 하지만 습식 도금은 공정 수가 많을 뿐만 아니라 위험물질 및 오염물질을 많이 사용하기 때문에 산업사고, 환경오염 등을 야기 시킨다. 따라서 본 연구에서는 친환경적 방법인 물리적기상증착(PVD ; Physical Vapor Deposition) 방식의 한 종류인 스퍼터링(Sputtering)으로 색상을 구현하였다. PVD 방식의 증착은 습식 도금 방식에 비해 친환경적이며, 전처리에서 후처리까지 한 공정으로 가능하다는 점이다. 스퍼터링은 PVD의 다른 방식인 E-beam 방식에 비해 대량생산을 할 수 있다는 장점이 있다. 양산형 스퍼터링 장비(${\Phi}1200mm{\times}H1400mm$)로 실험을 진행하였으며, 증착 물질은 Ti, Al, Cr 을 사용하였고, 반응성 가스(Reactive Gas) 로는 N2, C2H2 가스를 사용하였다. 전처리는 LIS (Linear Ion Source)로 식각(Etching) 하였고, 펄스직류전원공급장치(Pulsed DC Power Supply)를 사용하여 증착 하였으며, 증착시 기판에 bias (-100 V)를 인가 하였다. 그 결과 회색계열, 갈색계열 등 여러가지 색을 구현할 수 있었으며, 증착된 박막의 특성을 알아보기 위하여 색차계, 내마모 시험기, 연필경도 시험기를 사용하였다. 향후 후처리 공정으로 내지문(AF ; anti fingerprint coating) 박막 등과 같은 실용적인 박막을 증착할 계획이다.

• 한국진공학회지
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• 제1권1호
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• pp.162-167
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• 1992

반응성 RF 스파타 증착법으로 스테인레스 스틸 기판 위에 TiC 박막과 TiN 박막을 증착하였다. 스파타기체로 Ar를, 반응기체로 C2H2와 N2 기체를 사용하였다. 박막의 증착율 은 RF 출력증가에 따라 선형적으로 증가하였으며 스파타기체에 대한 반응 기체의 분압비 증가에 따라 급격하게 감소하였다. 박막의 성분은 TiC 박막의 경우 분압비 0.03에서, TiN 박막의 경우 분압비 0.05에서 stoichiometric한 성분이 된다. 이 TiC, TiN 박막의 morphology와 미세구조 및 계면을 AES, SEM 그리고 TEM으로 조사하였다. 또한 N+ 이온 을 주입하여 N+ 이온 주입효과와 열처리 효과도 조사하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.311-311
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• 2011

$TiN{\times}$박막은 우수한 내마모성 및 내부식성, 높은 경도 그리고 열적 안정성 등으로 인하여, 절삭공구 및 기계적 부품의 하드코팅, 2차 연료 전지용 확산방지막의 코팅재료로서 광범위하게 사용되어지고 있다. 일반적으로 $TiN{\times}$ 박막은 화학 기상 증착법(CVD)을 이용하였으나, 최근에는 대면적에 균일한 코팅이 가능하고 기판과 박막상의 부착력이 우수하며, 프로세스를 제어하기 쉬운 물리적 기상 증착법(PVD)의 스퍼터링법에 대한 관심이 고조되고 있다. 그러나 스퍼터링법으로 증착된 $TiN{\times}$ 박막의 물성은 주상구조와 국부적 표면결함을 포함하는 박막의 미세구조에 의존하기 때문에 주상구조 사이에 존재하는 Void 와 Pinhole 그리고 crack들이 원인으로 작용하여, 내부식성 및 기계적 특성이 급속도로 저하되는 단점이 있다. 이러한 단점을 보완하기 위해서, 본 연구에서는 기판온도를(RT, $200^{\circ}C$, $400^{\circ}C$)증가시켜 실험 하였다. 이는 온도증가에 따른 박막의 치밀화가 이루어지고 결함이 감소하여 내부식성 특성향상이 기대되어진다. 또한 플라즈마 밀도를 높이기 위해서, 기존 DC 마그네트론 스퍼터링법에 전자기장을 추가로 인가하였다. 이는 플라즈마 밀도증가에 따른 고반응성의 질소 래디컬의 생성율 증가에 기인하여 박막 형성시 질화반응을 촉진시킴으로써 박막의 치밀화 및 내부식성 특성향상이 기대되어진다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2012년도 추계총회 및 학술대회 논문집
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• pp.179-180
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• 2012

Aluminum alloys are widely known as non-ferrous metal with light weight and high strength. Consequently, these materials take center stage in the aircraft and automobile industry. The Al7075 aluminum alloy is based on the Al-Zn-Mg-Cu and one of the strongest wrought aluminum alloys. Aluminum nitride has ten times higher thermal conductivity($319W/m{\cdot}K$) than Al2O3 and also has outstanding electric insulation($1{\times}1014{\Omega}{\cdot}cm$). Furthermore, it has high mechanical property (430 MPa) even though its co-efficient of thermal expansion is less than alumina For these reasons, it has great possibilities to be used for not only the field which needs high strength lightweight but also electronic material field because of its suitability to be applied to the insulator film of PCB or wafer of ceramic with high heat conduction. This paper investigates the mechanical properties and corrosion behavior of aluminum alloy Al7075 deposited with aluminum nitride thin films To improve the surface properties of Al7075 with respect to hardness, and resistance to corrosion, aluminum nitride thin films have been deposited by pulsed DC reactive magnetron sputtering. The pulsed DC power provides arc-free deposition of insulating films.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제18권11호
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• pp.983-989
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• 2005

[ $PZT(Pb(Zr,Ti)O_3)$ ] thin films were deposited by multi-target reactive sputtering method on $RuO_2$ substrates. Pure perovskite phase PZT films could be obtained by introducing Ti-oxide seed layer on the $RuO_2$ substrates prior to PZT film deposition. The PZT films deposited on the $RuO_2$ substrates showed highly voltage-shifted hysteresis loop compared with the films deposited on the Pt substrates. The surface of $RuO_2$ substrate was found to be reduced to metallic Ru in vacuum at elevated temperature, which caused the formation of oxygen vacancies at the initial stage of PZT film deposition and gave rise to the voltage shift in the P-E hysteresis loop of the PZT capacitor. The fatigue characteristics of the PZT capacitors under unipolar wane electric field were different from those under bipolar wane. The fatigue test under unipolar wane showed the increase of polarization. It was thought that the ferroelectric domains which had been pinned by charged defects such as oxygen vacancies and the charged defects were reduced in number by combining with the electrons injected from the electrode under unipolar wave, resulting in the relaxation of the ferroelectric domains and the increase of polarization.