• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.562-562
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• 2013

산소 플라즈마는 음이온을 발생시키는 음전성 플라즈마로서 감광제 세정이나 금속, 폴리실리콘 등의 식각을 위해 할로겐 가스와 혼합하여 반도체나 디스플레이 공정에 광범위하게 사용되고 있다. 산소 플라즈마는 아르곤 플라즈마와 그 특성이 상이하고, 다량의 음이온이 국부적으로 만들어지므로 음이온의 공간분포 진단이 중요하다. 본 연구에서는 평판형 부유형 탐침에 고조화파 분석법을 적용하여 양이온의 밀도를 구하고, 직류 차단 커패시터를 제거하여 접지전위에서 전자 전류 측정을 통하여 위치에 따른 전자의 상대적인 공간 분포를 얻었다. 이러한 방법으로 측정된 양이온과 전자의 공간 분포로부터 음이온의 공간 분포를 구할 수 있었다. 가스 압력, 산소 첨가량, 인가 전력 등 여러 조건에서 측정된 음이온의 분포는 이론적인 경향성과 유사함을 확인할 수 있었다.

• Journal of Conservation Science
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• v.30 no.3
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• pp.299-306
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• 2014

The possibility of a low-temperature argon plasma treatment as a mean of restoration technology for contaminated invaluable archive materials and artefacts, and evidencing documents was investigated along with an oxygen plasma treatment for comparison. For this purpose, the degree of color changes, ${\Delta}E^*ab$, and surface morphological changes due to plasma treatments as an evaluation of removal performance of artificial contaminants such as brilliant green dye and carbon deposit on cellulose acetate and plain paper as matrices, respectively, were measured and analyzed using a spectrophotometer and a field emission scanning electron microscope. Compared to the argon plasma treatment with sputtering characteristic, that of the oxygen plasma with characteristic of an oxidation reaction has shown superior results in removing the contaminants; the oxygen plasma has proven to damage the matrices significantly due to its oxidative characteristic, and post-plasma reactions has anticipated to be also detrimental to the surfaces, whereas, the problems caused by the counterpart has resulted in being negligible and rather has thought to be an appropriate mean for delicate restoration and/or removal operations of contaminants.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.561-561
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• 2013

볼츠만 관계식을 아르곤과 산소 플라즈마에서 공간상의 전자 전류 측정과 전자에너지 분포함수의 측정을 통해 실험적으로 검증하였다. 전자의 에너지 분포가 볼츠만 관계식을 따를 때, 탐침의 전위를 고정시켜 각 위치마다 측정 할 경우 탐침과 플라즈마 간의 전위차의 감소와 플라즈마 밀도 감소가 서로 상쇄되는 효과로 인해 공간상에서 전자전류가 일정하게 측정이 된다. 또한 볼츠만 관계식을 전자역학적으로 해석할 때, 전자에너지 분포함수의 비국부적 특성을 의미하기 때문에 공간상에서 전자에너지 분포함수가 일정하게 측정된다. 낮은 압력에서 전자전류는 공간상에서 일정하였고, 전자에너지 분포함수 또한 전체 에너지 상에서 일치하는 것을 확인할 수 있었다. 이는 전자가 아르곤과 산소 플라즈마에서 각각의 경우에 볼츠만 관계식을 따르는 것으로 볼 수 있다. 하지만 압력이 높을 때, 산소 플라즈마인 경우 볼츠만 관계식 따르지 않았지만 아르곤 플라즈마에서는 여전히 볼츠만 관계식을 따르는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 차이는 산소기체의 경우 분자기체에서 비탄성 충돌을 유발하는 반응들이 다양한 전자에너지 영역에 대해서 존재하여, 전자의 에너지 특성이 비국부적 영역에서 국부적 영역으로 전이가 되기 때문인 것으로 해석할 수 있다. 또한 챔버 벽면으로 빠져나가는 전자에 대해서도 볼츠만 관계식을 실험적으로 검증을 해 보았고, 플라즈마 내에서의 결과와 유사한 경향성을 관찰할 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2005.07a
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• pp.219-220
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• 2005

본 논문은 산소 플라즈마 처리에 따른 반도전성 실리콘 고무의 표면특성 변화를 조사하였다. 실리콘 고무는 각종 초고압 전력기기에서 절연부품으로 많이 사용되어 지고 있다. 하지만, 실리콘 고무가 가지고 있는 고유의 특성 때문에 반도전성 부품과 절연성 부품간의 계면이 접착이 잘 되지 않는 문제점이 나타난다. 이를 위해서 접착제를 사용하거나 표면 거칠기를 변화시키는 개질을 하기도 하지만, 이는 새로운 계면을 형성하거나 약점을 만드는 문제가 있다. 이를 위해 반도전성 실리콘 고무 표면을 산소 플라즈마 개질시켜, 표면을 활성화 시키는 역할과 표면을 균일하게 에칭시켜 기계적 interlocking 메커니즘으로 접착력을 향상시킬 수 있다. 본 실험에서는 산소 플라즈마 처리에 따른 반도전성 실리콘 고무의 표면을 표면에너지. XPS로 기본적인 표면특성을 조사하였다. 실험 결과, 단시간의 산소플라즈마 처리로 표면에 다수의 관능기가 관찰되었다. 이러한 산화층은 실록산 결합쇄가 산화된 실리카 유사층으로 밝혀졌다. 이로써 절연부와 접착 용이성이 기대되었으며, 벌크적인 실리콘 고무의 특성변화 없이 표면개질 만으로 우수한 계면특성을 얻을 수 있다.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.30 no.2
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• pp.160-166
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• 2019

In this study, oxygen functional groups were introduced on activated carbon fibers (ACFs) by oxygen plasma treatment to improve the adsorption performance on an acetic acid which is a sick house syndrome induced gas. The active species was generated more as the flow rate of the oxygen gas increased during the plasma treatment. For this reason, the specific surface area (SSA) of the ACFs decreased with much more physical and chemical etching. In particular, the SSA of the sample (A-O60) injected with an oxygen gas flow rate of 60 sccm was reduced to about $1.198m^2/g$, which was about 6.95% lower than that of the untreated samples. On the other hand, the oxygen content introduced into the surface of ACFs increased up to 35.87%. Also, the adsorption performance on the acetic acid gas of the oxygen plasma-treated ACFs was improved by up to 43% compared to that of using the untreated ACFs. It is attributed to the formation of the hydrogen bonding due to the dipole moments between acetic acid molecules and oxygen functional groups such as O=C-O introduced by the oxygen plasma treatment.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.327-327
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• 2011

DLC 필름은 바이오 적합성, 특히 생체 적합성이 뛰어나기 때문에 바이오 코팅분야에서 널리 이용된다. 많은 연구 결과에 의하면 세포와 장기 등이 바이오 재료 표면에 적절히 접합할 수 있도록, 재료 표면을 산소나 질소를 이용하여 플라즈마 처리로 초친수성 표면으로 개질하고 있다. 하지만, 시간이 지남에 따라서 친수성 표면은 점차 재료의 표면 처리 전의 성질인 소수성을 회복하게 된다. D실제 생체에 적용하기 위해서 이러한 시효 효과에 대한 정확한 평가가 이루어져야 한다. 따라서 산소와 질소 플라즈마 처리 후의 친수성 성질이 소수성 성질로 변해가는 거동을 조사하는게 중요하다. 13.56 MHz의 plasma assisted chemical vapor deposition (PACVD) 법을 이용하여 DLC와 Si-DLC를 500 ${\mu}m$ 두께의 P-type 실리콘(100) 기판에 증착하였다. 박막 증착 과정에 사용한 기체는 벤젠과 희석된 silane이 사용되었다(SiH4/H2=10:90). 박막 증착은 -400 V의 바이어스 전압을 인가하였으며, 이때 증착 압력은 1.33Pa으로 일정하게 유지하여, 두께 $0.55{\pm}0.01{\mu}m$로 증착하였다. X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) 법을 이용하여 실리콘 함량을 측정하였으며, 증착 된 Si-DLC의 실리콘 함량은 0~4.88 at. %였다. 이후에 질소와 산소 플라즈마를 이용하여 챔버 압력을 1.33 Pa로 유지하여, -400 V의 바이어스 전압을 인가하여 10분간 표면 처리를 하였다. 표면 처리된 DLC와 Si-DLC 표면 위에서의 물방울(water droplet)의 젖음각을 20일간 측정하였다. 플라즈마 표면 처리 된 모든 시편에서 초기 젖음각은 $10{\sim}20^{\circ}$의 친수성 성질을 보였지만, 점차 젖음각이 상승하여 산소 플라즈마 처리 된 Si-DLC를 제외하고는 5일이 지나면서 거의 소수성 표면으로 회복되었다. 산소 플라즈마 처리 된 Si-DLC의 경우, 젖음 각 측정 기간(20일) 동안 $15^{\circ}$ 미만의 친수성 성질을 유지하였다.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.18 no.2
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• pp.102-107
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• 2009

We investigated optical emission of oxygen plasma discharged by 13.56 MHz radio frequency (rf) by using optical emission spectroscopy (OES). Experimental measurement is done at a range of oxygen flow rate of 1$\sim$20 seem, rf power of 25$\sim$250 W, and orifice 3 and 5 mm in diameter. When oxygen plasma was generated, typical emission spectra for oxygen plasma were observed regardless of diameter of orifice. Strong atomic emission lines are observe at 776.8 an 843.9 nm, corresponding to the $3p^{5}P-3s^{5}S^{0}$ and $3p^{3}P-3s^{3}S^{0}$ transitions, respectively. The emission intensity of line at 776.8 and 843.9 nm increased with increasing the oxygen flow rate and rf power. The increasing rate of emission intensity of 776.8 nm line was larger than that of 843.9 nm line. When the diameter of orifice was 3 mm, the oxygen plasma was more stably generated than orifice 5 mm in diameter.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.30 no.6
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• pp.719-725
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• 2019

In this study, activated carbon fibers were treated with oxygen plasma to investigate gas sensing properties of the dimethyl methylphosphonate (DMMP), which is a simulant gas of the chemical warfare agent, according to oxygen functional group contents. As the flow rate of oxygen plasma treatment increased, oxygen groups were introduced to the surface of activated carbon fibers from 6.90 up to 36.6%, increasing the -OH group which influences the DMMP gas sensing properties. However, as the flow rate of oxygen plasma increases, the specific surface area tends to decrease because etching on the surface of activated carbon fibers occurs due to active species generated during the oxygen plasma treatment. The resistance change rate of the DMMP gas sensor increased from 4.2 up to 25.1% as the oxygen plasma treatment flow rate increased. This is attributed to the hydrogen bonding between DMMP gas and introduced hydroxyl functional group on activated carbon fibers by the oxygen plasma treatment. Therefore, the oxygen plasma is considered to be one of the important surface treatment methods for detecting chemical warfare agents at room temperature.

• Journal of Convergence for Information Technology
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• v.11 no.6
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• pp.146-153
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• 2021

Recently, research on perovskite semiconductor materials has been performed, and the evaluation of properties using surface treatment for this material is the basis for subsequent studies. We studied the results of surface treatment of perovskite thin films exposed to air for about 6 months by generating oxygen plasma with an atmospheric pressure plasma equipment. The reason for exposure for 6 months is that the perovskite thin film is made of organic and inorganic substances, so when exposed to air, the surface changes through reaction with oxygen or water vapor. Therefore, this change is to investigate whether it is possible to restore the original film. The surface shape and the ratio of elements were analyzed by varying the process time from 1 s to 1200 s in an oxygen plasma atmosphere. It was found that the crystal grains change over a process time of 5 s or more. In order to maintain the properties of the deposited film, it is the optimal process condition between 2 s and 5 s.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.21 no.1
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• pp.98-103
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• 2010

The effect of plasma treatment on surface characteristics of polycarbonate (PC) films was investigated using low pressure plasma and atmospheric pressure plasma with oxygen and argon. Untreated PC has a contact angle of $82.31^{\circ}$ with de-ionized water which reduced to $9.17^{\circ}$ as the lowest value after being treated with a low pressure plasma treatment with oxygen. Increase of delivered powers such as RF and AC with a high frequency and gas flow rates was not effective to reduce contact angles dramatically but gave the trend of reducing gradually. The surface of PC treated with plasma shows a low contact angle but the contact angle increases rapidly according to the exposure time in air ambient. Oxygen plasma was more effective to generate the polar functional group regardless of the type of plasma. Conclusively, a low plasma treatment with oxygen is more recommendable when the hydrophilic surface of PC is required.