• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2018.06a
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• pp.87-87
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• 2018

다이아몬드 상 탄소(diamond-like carbon, DLC)는 상당량의 $sp^3$ 결합을 가지는 비정질 탄소(a-C) 또는 수소화 비정질 탄소(a-C:H)로 이루어진 준안정 형태의 탄소이다. DLC는 전기 저항과 굴절률이 높고 화학적으로 다른 물질과 반응하지 않으며, 마찰계수가 낮고 경도가 높아 자기 디스크, 광학 소자 등의 다양한 분야에서 적용되고 있다[1,2]. 또한 다이아몬드에 비해 상온에서 성장이 가능할 정도로 합성온도가 낮아 적용 기판의 제한이 거의 없고, 증착 방법과 조건에 따라 탄소 결합의 다양성과 비정질성이 변화하기 때문에 넓은 범위의 특성을 얻을 수 있는 장점이 있다. 지금까지 DLC 박막의 광학적 특성, 특히 굴절률, 광학적인 에너지 밴드 갭, 자외선과 적외선 투과성에 대해서는 많은 연구가 진행되었으나 가시광선의 투과성에 대한 연구는 제한적이며[4], 가시광선 투과도 개선에 대한 연구는 전무하다. 본 연구에서는 ITO 기판 위에 DLC를 합성하고 기계적 특성과 가시광선 영역 투과도를 조사하였다. RF-PECVD(radio frequency plasma enhanced chemical vapor deposition) 방법에 의해서 $C_2H_2+Ar$ 혼합 가스 비율과 $C_2H_2+N_2$ 혼합 가스 비율을 변화시켜 ITO 기판 위에 DLC 박막을 합성하였다. 공정 압력과 rf-power, 증착시간, 기판온도는 0.2 torr, 40 W, 5 분, $50^{\circ}C$로 고정하고, 공정 가스는 $C_2H_2+Ar$과 $C_2H_2+N_2$가 200 sccm이 되도록 비율을 변화하였다. $C_2H_2:Ar$과 $C_2H_2:N_2$의 비율은 180 : 20, 160 : 40, 140 : 60, 120 : 80, 100 : 100이 되도록 가스의 유량을 조절하였다. 투과도는 가시광선(380 ~ 780 nm) 범위에서 측정하였고 두께와 표면조도는 AFM으로 측정하였다. 투과도는 $C_2H_2+Ar$의 Ar 가스 비율이 증가할수록 증가해 140 : 60일 때 최댓값을 나타낸 후 다시 감소하였다. $C_2H_2+N_2$ 투과도는 $N_2$ 가스 비율이 증가할수록 감소하는 경향을 나타내었다. 표면 거칠기는 $C_2H_2+Ar$ 혼합 가스를 사용한 경우의 Ar의 가스 비율이 증가할수록 증가하였다. 그러나 $C_2H_2+N_2$ 혼합 가스를 사용한 경우에는 $N_2$ 가스의 혼합 비율이 증가할수록 감소하였다.

• The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers
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• v.39 no.10
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• pp.1037-1043
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• 1990

Diamond thin films were synthesized from the mixed gases of methane and hydrogen on silicon substrates by RF plasma chemical vapor deposition and deposited films were investigated by SEM, X-ray diffractometry and Raman spectroscopy. It is found that high quality diamond-like carbon films were successfully synthesized by PECVD under the deposition condition of 1-10 vol% of methane concentration, 0.15-0.4torr of reactor pressure, 500W of RF power, and 5-20hr of reaction time. Especially, cubo-octahedral diamond-like carbon particles were synthesized by employing 1.0 vol % of methane concentration and 0.4torr of the reactor pressure.

• Journal of Korean Ophthalmic Optics Society
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• v.8 no.2
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• pp.91-97
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• 2003

The behaviors of diamond deposition using microwave plasma chemical vapor deposition method have been studied by varying the concentration of methane in the methane - hydrogen gas mixture. The carbonization is checked from peak intensities of D($sp^3$) and G($sp^2$) peaks in Raman spectra. The hydronization and C-H bonding status in films can also be determined from FTIR results. Both the bonding strength of C-H and the ratio of $sp^3$ to $sp^2$ in bonding are found to be slightly dependent of partial pressure of $CH_4$ Judging from above results, we can conclude that the best value for partial pressure of $CH_4$ in growing process of thick films is about 13.8%.

• The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers C
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• v.52 no.3
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• pp.109-115
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• 2003

Diamond-like carbon (DLC) films are deposited at room temperature using a filtered cathodic vacuum arc (FCVA) technique. The influence of negative bias voltage (applied to the substrate from 0 to -250V) on the $sp^3$ hybridized carbon fraction is examined by Raman spectroscopy and x-ray photoelectron spectroscopy (XPS) for C 1s core peak. For the first time, depth profile of C 1s, Si 2p, and O 1s XPS peaks for the deposited DLC film are obtained. DLC film is modeled as a multilayered structure. composing of surface, bulk, and interface. In addition, the x-ray reflectivity (XRR) is proposed as a method for estimating the density, surface roughness, and thickness of each layer constituting the DLC film. The estimated thickness of DLC film is in good agreement with the result obtained from the transmission electron microscope (TEM) measurement.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 1997.11a
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• pp.273-275
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• 1997

We fabricated the conventional silicon tips coated with a diamond-like carbon (DLC) film. The DLC films are prepared by the filtered cathodic vacuum arc (FCVA) technique. With increasing nitrogen content in DLC film, the work function($\phi$) and the turn-on voltage decrease and the emission current increases. This phenomenon is due to the fact that the Fermi-level moves to the conduction band by increasing nitrogen doping concentration. We have tested on the stability of the DLC film coated silicon tip during 2 hours at 500V.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2000.07c
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• pp.1717-1719
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• 2000

DLC films are deposited by using an FCVA deposition system with a mirror-type magnetic field configuration. Permanent magnets and: magnetic yokes around the cathode have been observed to enhance the mobility of arc spots on the cathode and the stability of arc plasma, Effects of reactor pressures and substrate biases on structural properties of DLC films deposited are investigated. The results show that the highest $sp^{3}/sp^{2}$ fraction is obtained when the films are deposited at a pressure of $3{\times}10^4$ Torr and a bias voltage of - 50 V. The variation of the structural properties due to thermal stress up to 500$^{\circ}C$ is also examined.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 1999.07a
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• pp.53-53
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• 1999

전계방출을 이용한 평판 표시장치는 CRT가 가진 장점을 모두 갖는 동시에 얇고 가벼우며 낮은 전력소모로 완벽한 색을 구현할 수 있는 차세대 표시장치로서 이에 대한 여국가 활발히 이루어지고 있다. 여기에 사용되는 음극물질로서 실리콘이나 몰리 등을 팁모양으로 제작하여 사용해 왔다. 하지만 잔류가스에 의한 역스퍼터링이나 화학적 반응에 의해서 전계방출 성능이 점차 저하되는 등의 해결해야할 많은 문제가 있다. 이러한 문제들을 해결하기 위하여 탄소계 재료로서 다이아몬드, 다이아몬드상 카본 등을 이용하려는 노력이 진행되어 왔다. 이중 유리화 비정형 탄소는 다량의 결함을 가지고 있는 유리질의 고상 탄소 재로로서, 전기전도도가 우수하면서 outgassing이 적고 기계적 강도가 뛰어나며 고온에서도 화학적으로 안정하여 전계방출 소자의 음극재료로서 알맞은 것으로 생각된다. 유리화 비정형 탄소가루를 전기영동법으로 기판에 코팅하여 전계방출 소자를 제작하였다. 전기영동 용액으로 이소프로필알코올에 질산마그네슘과 소량의 증류수, 유리화 비정형 탄소분말을 섞어주었고 기판으로는 몰리(Mo)가 증착된 유리를 사용하였다. 균일한 증착을 위해서 증착후 역전압을 걸어 주는 방법과 증착 후 플라즈마 처리를 하는 등의 여러 가지 방법을 사용했다. 전계방출 전류는 1$\times$10-7Torr이사에서 측정하였다. 1회 제작된 용액으로 반복해서 증착한 횟수에 따라 표면의 거치기, 입자의 분포, 전계방출 측정 결과 등의 차이가 관찰되었다. 발광이미지는 전압에 따라 변화하였고, 균일한 발광을 관찰하기 위해서 오랜 시간동안 aging 과정을 거쳐야 했다. 그리고 구 모양의 양극을 사용해서 위치를 변화시키며 시동 전기장을 관찰하여 위치에 따른 전계방출의 차이를 조사하여 발광의 균일성을 알 수 있었다.on microscopy로 분석하였으며 구조 분석은 X-선 회절분석, X-ray photoelectron spectroscopy 그리고Auger electron spectroscope로 하였다. 증착된 산화바나듐 박막의 전기화학적 특성을 분석하기 위하여 리튬 메탈을 anode로 하고 EC:DMC=1:1, 1M LiPF6 액체 전해질을 사용한 Half-Cell를 구성하여 200회 이상의 정전류 충 방전 시험을 행하였다. Half-Cell test 결과 박막의 결정성과 표면상태에 따라 매우 다른 전지 특성을 나타내었다.도상승율을 갖는 경우가 다른 베이킹 시나리오 모델에 비해 효과적이라 생각되며 초대 필요 공급열량은 200kW 정도로 산출되었다. 실질적인 수치를 얻기 위해 보다 고차원 모델로의 해석이 필요하리라 생각된다. 끝으로 장기적인 관점에서 KSTAR 장치의 베이킹 계획도 살펴본다.습파라미터와 더불어, 본 연구에서 새롭게 제시된 주기분할층의 파라미터들이 모형의 학습성과를 높이기 위해 함께 고려된다. 한편, 이러한 학습과정에서 추가적으로 고려해야 할 파라미터 갯수가 증가함에 따라서, 본 모델의 학습성과가 local minimum에 빠지는 문제점이 발생될 수 있다. 즉, 웨이블릿분석과 인공신경망모형을 모두 전역적으로 최적화시켜야 하는 문제가 발생한다. 본 연구에서는 이 문제를 해결하기 위해서, 최근 local minimum의 가능성을 최소화하여 전역적인 학습성과를 높여 주는 인공지능기법으로서 유전자알고리즘기법을 본 연구이 통합모델에 반영하였다. 이에 대한 실증사례 분석결과는 일일 환율예측문제를 적용하였을 경우, 기존의 방법론보다 더 나운 예측성과를 타나내었다.pective" to workflow architectural discussions. The vocabulary suggested

• Transactions of the Society of Information Storage Systems
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• v.3 no.3
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• pp.129-134
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• 2007

Boron nitride (BN) is a highly attractive material for wear resistant applications of mechanical components. BN is super hard and it is the second hardest of all known materials. It also has a high thermal stability, high abrasive wear resistance, and in contrast to diamond, BN does not react with ferrous materials. The motivation of this work is to investigate the tribological properties of BN for potential applications in ultra-precision components for data storage, printing, and other precision devices. In this work, the wear characteristics of BN thin films deposited on DLC or Ti buffer layer with silicon substrate using RF-magnetron sputtering technique were analyzed. Wear tests were conducted by using a pin-on-disk type tester and the wear tracks were measured with a surface profiler. Experimental results showed that wear characteristics were dependent on the sputtering conditions and buffer layer. Particularly, BN coated on DLC layer showed better wear resistant behavior. The range of the wear rates for the BN films tested in this work was about 20 to $100{\mu}m^3$/cycle.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.13 no.4
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• pp.326-331
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• 2000

We have fabricated the field emitter arrays coated with diamond-like carbon (DLC) films that improved the field emission characteristics. The nitrogen doped DLC films are prepared by the filtered cathodic vacuum are (FCVA) tehnique. The activation energy of the nitrogen doped DLC films are derived from electrical conductivity measurements. The silicon field emission arrays (FEAs) were prepared by the VLSI technique. The turn-on field was rapidly decreasing and the emission current was remarkably increasing the DLC-coated FEAs than the non-coated silicon FEAs. In the nitrogen doped FEAs, the turn-on field decreased and the emission current increased with increasing the nitrogen found out the field emission current and the work function of the DLC-coated FEAs was remarkably decreased than that of the non-coated silicon FEAs. As nitrogen doping concentrations are increased the work function of FEAs is decreased and the field emission properties are improved in nitrogen doped DLC-coated FEAs. This phenomenon in due the fact that the Fermi energy level moves to the conduction band by increasing nitrogen doping concentration.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.22 no.4
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• pp.190-193
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• 2012

Transparent diamond-like carbon (DLC) films were synthesized on glass using radio frequency plasma enhanced chemical vapor deposition method from the gas mixture of $CH_4$, $SiH_4$ and Ar. The pressure, the rf-power, $CH_4/SiH_4/Ar$ ratio, and the deposition time were 0.1Torr, 100W, 20 : 1 : 1, and 20 min, respectively. The optical transmittances of DLC-deposited glass and uncoated glass were compared with each other in the visible light regions. The DLC-deposited glass showed transmittance of approximately 83 % and 95 % as compared to the uncoated glass for the wavelength of 380 nm and 500 nm, respectively. The hardness and roughness of DLC-coated glass have been measured by nanoindentation and AFM, respectively. The DLC-coated glass showed a little less or similar optical transmittance compared to the uncoated glass, while the hardness of DLC-coated glass was 2.5 times higher than that of the uncoated glass. The deposited DLC film had the very smooth surface and was thicker than 150 nm after deposition for 20 min.