• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.484-485
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• 2011

반사방지(Anti-Reflection, AR) 특성은 태양전지, LED, 광검출기 등의 광전소자와 디스플레이의 효율과 투과도를 향상시키기 위해 적용되고 있다. 또한 최근에 네비게이션, 스마트폰의 보급 증가로 인해 소형 디스플레이에 지문방지와 동시에 반사방지 기능을 갖는 필름이 사용되고 있다. 현재 적용되고 있는 반사방지 필름은 다층박막 코팅으로 형성된 필름[1]으로 생산단가와 박막의 내구성 및 신뢰성에 문제점을 가지고 있다. 이런 문제점을 해결하기 위해 나노구조로 제작 되는 반사방지 필름에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다[2]. 나노구조로 형성된 반사방지 구조는 moth-eye 구조라고 하며, 기본 원리는 원뿔 형태를 형성된 나노 구조를 통해 공기와 나노구조 사이의 유효 굴절률을 서서히 변화시켜 반사를 줄이는 것이다. 그러므로 moth-eye 나노구조는 파장 이하의 pitch와 파장 크기의 높이를 갖도록 구조가 제작되어야 한다[3]. Photo-lithography[4], e-beam lithography[5], interference lithography[6], dip-pen nanolithography[7], hybrid nano-patterning lithography[8] 등 여러 가지 방법으로 나노 구조를 제작하고 있으나, 네비게이션이나 스마트폰 등에 적용될 수 있는 대면적으로 제작하기 위해서는 roll-to-roll printing과 같은 대면적 공정을 이용하여 제작하는 것이 필요하다. 본 논문에서는 원통형 알루미늄 rod에 양극산화를 통해 다공성 AAO(anode aluminium oxide) template를 제작하고, roll-to-roll printing 기술을 사용하여 moth-eye 나노구조를 갖는 반사방지 필름을 제작하는 것에 대해 기술하였다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.7 no.12
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• pp.1052-1057
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• 1997

현재 전기, 전자, 우주, 자동차, 무기 등의 여러 분야에서 응용되고 있는 TaNx 다층박막저항체의 특성을 개선하기 위하여 magnetron sputtering법으로 TaNx박막을 제조한 후, 온도와 질소분압에 따른 전기저항 및 TCR특성 변화를 조사하였고, 미세조직이 이들 전기적 성질에 미치는 영향을알아보기 위해 상분석과 morphology를 관찰하였다. 그 결과, TaNx을 코팅한 박막의 전기저항은 $N_{2}$Ar이 0.4 이상에서, 금속전도특성에서 이온전도특성으로 변화하였으며,Cr이 TCR효과를 안정시키는 역할은 하여 TaNx/A $I_{2}$ $O_{3}$보다 TaNx/Cr/A $i_{2}$ $O_{3}$박막의 TCR특성이 더 안정하게 나타났다. 또한 TaNx/A $I_{2}$ $O_{3}$박막과 TaNx/Cr/A $i_{2}$ $O_{3}$박막의 경우 모두 $N_{2}$/Ar이 0-0.4정도에서 TCR효과에 좋은 특성을 나타내었다. X-선회절 실험 결과 $N_{2}$/Ar비가 1일 경우에 T $a_{2}$ $N_{.8}$이 생성되었고, 분압이 증가함에 따라 비정질이 생성되었다. morphology가 $N_{2}$/Ar이 증가함에 따라 입자의 모양이 불연속아일랜드 형태로 변화하였으며, 이것은 질소분압에 따른 전기저항 변화와 일치하였다.다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.98-98
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• 2013

완전화 박막이란 사용자가 원하는 용도에 맞게 최적의 성능을 구현하도록 제조된 박막을 의미하며 금속이나 화합물 박막을 제조하되 각종 구조 제어 Tool이나 증착 공정을 변화시켜 나노화와 다층화 또는 치밀화를 통해 구현될 수 있다. 최근 고성능의 증착 및 제어 Tool이 개발되고 빗각증착(Oblique Angle Deposition)이나 스침각 증착(Glancing Angle Deposition) 방법 등의 기술이 개발되면서 사용자 목적에 최적인 박막 소재를 제공하여 User-friendly한 응용을 위한 연구개발이 활발히 진행되고 있다. 완전화 박막 제조에 대한 시도는 1990년대에 일본에서 시작되었다. 일본에서는 산학연이 공동으로 참여하는 NEDO 프로그램을 통해 경질코팅을 이용한 Protective Layer를 제조하여 차단 방식에 의한 내식성 구현 연구를 수행하였다. 유럽에서는 제 7차 European Framework Program (7th FT)을 통해 2007년부터 CORRAL (Corrosion Protection with Perfect Atomic Layer) 프로젝트를 만들어 완전화 박막 연구를 진행하고 있다. 상기 프로젝트는 얇은 자연 산화막이 Bulk의 부식을 방지해주는 것에 착안하여 HIPIMS나 Filtered Arc 또는 ALD 공정을 이용하여 자연 산화막과 유사한 Defect-free 산화막을 제조하여 Barrier형 내식성 박막을 구현하는 것을 목표로 하고 있다. 본 연구에서는 완전화 박막 구현을 위한 연구동향을 파악하고 완전화 박막 제조를 위한 기술적 과제와 몇 가지의 시도에 대한 기초 연구 자료를 소개한다.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.21 no.7
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• pp.1850-1860
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• 1996

We present the results for the design ofantireflection (AR) coatings on facets of a multilayered structure waveguide device. The method, whose results agree very well with the reusults of the rigorous method in the case of a symmetric three layer structure deveice, is extended for the design of AR coatings on the facets of a multilayered structure waveguide device. the field profile in a multilayered structure waveguide necessary for the use of the extended method is obtained from the transfer matrix method. The virtual four layered structure method (VFLM) is proposed to reduce the time for the design ofAR coatings because the time for the design of AR coatings using the extended method increases as the number of layers increases. The optimum coating parameters and tolerance mapsfor two different six layered waveguide devices in Ref. [9] and [10] are obtained using the extendedmethod and the VFLM,and for the three different cases approximated as three layered waveguide devices to compare the results of each case. The results of the VFLM are similar to those of the extended methodcompared to those of the three layered structure waveguide. The main reason for the above results is that the field profile in the device calculated usingthe VFLM is similar to that calculated using the extended method compared to that for three layered structure wavegjide. We conclude that the extended method or VFLM should be used for the design of AR coatings on facets of a deice required for the facet reflectivity less than 10$^{-3}$ such as a semiconductor otical amplifier.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2007.06a
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• pp.408-409
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• 2007

Ferrule function have connect Optical Communication Cable. But Ferrule have important role that is decided transmission efficiency and information quality. Key-point of detailed drawing of ferrule is Anti-Reflection. In the study Broadband Anti-Reflection coating Film was design for ferrule of optical connector and deposited in low temperature by Ion-Assisted Deposition system. Optical thin film materials($Ta_2O_5$, $SiO_2$) were manufactured Index and Film thickness. $Ta_2O_5$ index is 2.123 ~ 2.125 and $SiO_2$ is 1.44 ~ 1.442. Reflection Loss of film deposited on Ferrule is 30.1[dB].

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2007.11a
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• pp.212-213
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• 2007

$TiO_2$ 박막은 좋은 내구성 전기적 특성과 함께 가시광선 영역에서의 높은 투과율, 높은 굴절률을 나타내어 태양전지의 반사 방지막, TFT 절연막, 광학적 필터에 쓰이는 다층 광학적 코팅 재료 등에 쓰이며 높은 이용가치로 인해 이에 대한 많은 연구가 이루어지고 있다. 본 논문에서는 APCVD(Atmospheric Pressure Chemical Vapor Deposition)법을 이용하여 $200^{\circ}C$에서 $350^{\circ}C$까지 증착 온도를 변화시키며 $TiO_2$ 박막을 제조할 때 나타나는 광학적 특징 변화에 대한 연구를 수행하였다. 온도가 증가할수록 굴절률은 커지고 $TiO_2$, 박막안의 기공과 결함의 비율은 감소하였다. 광투과율은 UV범위 이후에서 급격한 증가를 보였으며 온도가 증가함에 따라 흡수단이 긴 파장쪽으로 이동하였다. 흡수단의 증가는 광학적 밴드갭과 연관되며 온도가 증가할수록 광학적 밴드갭은 낮아지는 것을 확인할 수 있었다.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.20 no.11
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• pp.991-994
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• 2007

In this paper, we have designed the anti-reflection(AR) coating for $1400{\sim}1600$ nm wavelength range on the ferrule facet of optical connector. The low-temperature ion-assisted deposition was applied to AR coating on the ferrule facet in order to avoid damage of optical connector. We have measured the refractive index of coating film($Ta_2O_5\;and\;SiO_2$) using the ellipsometer and optimized the film thickness using the SEM and thickness measurement equipment. UV-VIS-NIR spectrophotometer is used to measure transmissivity of the AR coated ferrule facet. The refractive index of $Ta_2O_5\;and\;SiO_2$ is $2.123{\sim}2.125$ and $1.44{\sim}1.442$, respectively, for $1400{\sim}1600$ nm wavelength range. The transmissivity of the AR coated ferule facet is more than 99.8 % for $1425{\sim}1575$ nm wavelength range and more than 99.5 % for $1400{\sim}1600$ nm wavelength range. The return loss of the AR coated ferrule facet is 30.1 dB.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.225.2-225.2
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• 2013

실리콘기반의 광전변환 소자는 소자공정의 편의성, 소자 신뢰성, 화학적 안정성, 그리고 저가경쟁력 등의 이점 때문에 수 십 년간 널리 연구되어 왔다. 그러나, 실리콘 재료의 경우 높은 굴절률로 인해 표면에서 높은 광 반사도를 가지고 있다. 일반적으로, 태양전지의 광전변환 효율은 빛이 서로 다른 유전율을 가진 계를 통과할 때 발생하는 계면반사로 인한 물리적인 한계를 가진다. Indium Tin Oxide (ITO)는 발광 다이오드, 태양전지, 그리고 광 검출기 등의 광소자에 적용하기 위해 수 년간 투명전도 산화막 재료로서 연구되어 왔다. ITO의 뛰어난 광학적, 전기적 특성은 높은 투과도와 낮은 전기 전도도를 요구하는 소자 응용에 대해 유망한 후보로 거듭나게 했다. 게다가, ITO의 굴절률은 대략 2정도이다. 그 결과, ITO는 반도체 기반 태양전지의 무반사 코팅 소재로서도 장점을 가지고 있다. 본 연구는 전자빔 증착법으로 경사입사 증착을 하여 실리콘 기반 태양전지에 증착될 ITO 박막의 굴절률을 조절한다. 여기서, 실리콘의 굴절률은 대략 3.5정도이다. 그러므로, 더 나은 광학적 특성을 가지기 위해 다층으로 올려진 ITO 박막이 점진적인 굴절률 변화를 가지는 것을 필요로 한다. 점진적 굴절률 변화를 가진 무반사 박막이 실리콘 태양전지의 특성에 미치는 영향을 평가하기 위해 광전변환 효율을 측정하였다. 증착된 박막의 굴절률과 표면형상은 각각 타원편광분석과 Atomic Force Microscopy (AFM)을 통해 분석되었다. 또한, 소자의 단면형상은 Scanning Electron Microscopy (SEM)으로 측정되었다.

• Journal of the Semiconductor & Display Technology
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• v.20 no.2
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• pp.43-50
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• 2021

The properties of materials which are widely used in industry fields like automobile, shipbuilding, casting, and electronics are strongly needed to have higher surface hardness, lower surface roughness, and higher compressive residual stress. As mentioned above, for the purpose of satisfying three factors, a variety of researches with respect to surface improvement have been actively studied and applied to every industry. SKD61 which is mostly used for die casting process of cold chamber method must meet a countless number of problems which are thermal, mechanical and chemical from highly specific working environment at high temperature over 600℃. Above all, in case of plunger sleeves used for die casting process, thermal fatigue has a bad effect on the surface of an inlet where molten metal is repeatedly injected. On account of it, plunger sleeves cause manufacturers to deteriorate quality of products. Therefore, in this paper, to improve the surface of an inlet of plunger sleeve, multilayer PVD coating using Ti, Cr and Mo is suggested. Furthermore, The surface characteristics such as surface roughness(Rsa, Rsq), surface hardness(HRB, HRC) and residual stress using XRD(X-ray diffractometer) of coated samples and specimens are studied and discussed.

• Journal of Surface Science and Engineering
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• v.53 no.6
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• pp.360-368
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• 2020

Wear resistance of cutting tools is one of the most important requirements in terms of the durability of cutting tool itself as well as the machining accuracy of the workpiece. Generally, tungsten carbide ball end mills have been processed with hard coatings for high durability and wear resistance such as diamond coating and tetrahedral amorphous carbon(ta-C) coating. In this study, we developed multilayer ta-C coatings whose wear resistance is comparable to that of diamond coating. First, we prepared single layer ta-C coatings according to the substrate bias voltage and Ar gas flow, and the surface microstructure, raman characteristics, hardness and wear characteristics were evaluated. Then, considering the hardness and wear resistance of the single layer ta-C, we fabricated multilayer coatings consisting of hard and soft layers. As a result, it was confirmed that the wear resistance of the multilayer ta-C coating with hardness of 51 GPa, and elastic recovery rate of 85% improved to 97% compared to that of the diamond coated ball end mill.