• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제33권5호
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• pp.344-349
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• 2020

Modern thin film deposition processes require high deposition rates, low costs, and high-quality films. Atmospheric pressure plasma-enhanced chemical vapor deposition (AP-PECVD) meets these requirements. AP-PECVD causes little damage on thin film deposition surfaces compared to conventional PECVD. Moreover, a higher deposition rate is expected due to the surface heating effect of atomic hydrogens in AP-PECVD. In this study, polycrystalline silicon thin film was deposited at a low temperature of 100℃ and then AP-PECVD experiments were performed with various plasma powers and hydrogen gas flow rates. A deposition rate of 15.2 nm/s was obtained at the VHF power of 400 W. In addition, a metal foam showerhead was employed for uniform gas supply, which provided a significant improvement in the thickness uniformity.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제58권2호
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• pp.307-312
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• 2020

최근 대기압이하 진공 압력 상태에서 운전되는 유동층 반응기는 진공건조 공정이나 플라즈마 화학증착과 같이 감압 유동화가 요구되기에 관심이 증대되어 왔다. 그러나 대기압 이하에서 운전되는 유동층의 수력학적 특성 연구는 많이 연구되지 않았다. 본 연구에서는 대기압 이하에서 운전하는 유동층의 압력강하를 층내 압력을 1.33 에서 101.3kPa 까지 변화시키며 측정하였다. 유동층의 운전 압력이 진공인 상태에서는 최소유동화속도가 압력이 감소함에 따라 증가하며, 이는 기체 밀도와 평균 자유경로 변화와 같은 slip 흐름에 의한 변화이다. 또한 기존의 상압 상태에서 운전되는 유동층의 최소유동화속도 상관식과 비교함으로써 압력 감소에 따른 slip 흐름의 영향 뚜렷하게 나타남을 가리키는 임계 Knudsen 수를 결정하였다. 이로부터 slip 흐름이 주도하기 시작하는 임계 압력을 실험적으로 결정하였다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제31권4호
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• pp.244-248
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• 2018

We propose a method for improving the reliability of a solar cell by applying a fluorinated surface coating to protect the cell from the outdoor environment using an atmospheric pressure plasma (APP) treatment. An APP source is operated by radio frequency (RF) power, Ar gas, and $O_2gas$. APP treatment can remove organic contaminants from the surface and improve other surface properties such as the surface free energy. We determined the optimal APP parameters to maximize the surface free energy by using the dyne pen test. Then we used the scratch test in order to confirm the correlation between the APP parameters and the surface properties by measuring the surface free energy and adhesive characteristics of the coating. Consequently, an increase in the surface free energy of the cover glass caused an improvement in the adhesion between the coating layer and the cover glass. After treatment, adhesion between the coating and cover glass was improved by 35%.

• 한국표면공학회지
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• 제26권4호
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• pp.192-202
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• 1993

The characteristics of the high-performance ceramic coatings fabricated on the optimum processings con-ditions for the atmospheric plasma spraying are evaluated by various material tests and analyses. The opti-mum processing parameters for the plasma spraying are determined by using the two-level orthogonal arrays of fractional factorial testing method as a statistical approach. Material tests for the coating specimens are carried out to evaluate microstructure, hardness, adhesion strength, and deposition efficiency. The properties of Al2O3-13%TiO2 coating are discussed with regard to the effective processings parameters. The decarburization effects of WC-12%Co coating is examined by XRD analysis in terms of the arc power and the secondary gas species. The hardness of Al2O2-13%TiO2 coating is increased with the arc power and shows the maximum value at around 40 lpm of Ar gas flowrate, which appears to be the most critical parame-ter on the deposition efficiency. For reducing the decarburization of WC-12%Co coating, the injection of inert He gas instead of reactive H2 gas as a secondary gas is more effective than the dropping of arc power to lessen the plasma enthalpy.

• 한국표면공학회지
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• 제48권5호
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• pp.245-252
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• 2015

In recent years, the cleaning and activation technology of surfaces using atmospheric plasma as well as the deposition technology for coating using atmospheric plasma have been demonstrated conclusively and drawn increasing industrial attention. Especially, due to the simplicity, the technology using atmospheric plasma enhanced chemical vapor deposition has been widely studied from many researchers. The plasma source type commonly used as the stabilization of diffuse glow discharges for atmospheric pressure plasma enhanced chemical vapor deposition pressure is the dielectric barrier discharge. In this review paper, some kinds of modified dielectric barrier discharge type will be presented. And, the characteristics of silicon based compound such as SiOx and SiNx deposited using atmospheric plasma enhanced chemical vapor system will be discussed.

• 한국진공학회지
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• 제21권1호
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• pp.12-16
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• 2012

Top-Emitting OLED (Organic Light-Emitting Diode) 디스플레이에서는 반사율이 가장 높은 Ag (silver) 박막이 쓰이고 있지만, 소자에서 요구되는 일함수(work function)가 상대적으로 낮기 때문에 전극과 유기물간에 에너지 장벽이 발생하여 발광효율을 낮추는 요인이 되고 있다. 본 논문에서는 Ag 전극의 일함수를 높이기 위한 연구를 진행하였으며, 박막 형태의 Ag 전극에 대하여 nanotribology 접근법으로 연구를 실행하였다. Ag는 rf magnetron sputter를 이용해 glass 위에 증착한 후 furnace에서 $300^{\circ}C$, 30분간 대기 중에서 열처리하였고, 또 다른 시료는 표면에 산소 상압플라즈마로 처리 시간(30, 60, 90, 120s)을 각기 다르게 하여 시료를 제조하였다. Ag 전극을 nanoindentation을 통해 국부 영역에 대한 물리적 특성의 변화를 측정하였고, Kelvin probe force microscopy을 이용해 시료 표면의 포텐셜을 측정했다. 그 결과 열처리한 시료의 포텐셜값은 가장 크게 증가하였지만 균일도가 낮아졌다. 120s 플라즈마 처리한 시료는 불완전한 산화막의 생성으로 인해 탄성계수 및 경도값과 박막의 Weibull modulus를 극히 낮게 만들었지만, 60s, 90s 플라즈마 처리는 시료의 균일도를 높이고 또한 포텐셜을 증가시켜 T-OLED 성능 개선에 좋은 영향을 미치게 될 것이다.

• 공업화학
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• 제25권5호
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• pp.455-462
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• 2014

유러퓸-활성화 스트론튬 오쏘실리케이트($Sr_2SiO_4:Eu^{2+}$) 황색 형광체 분말의 소수성 코팅을 위하여 상압 유전체배리어 방전 플라즈마가 사용되었다. 전구물질은 헥사메틸다이실록세인(HMDSO), 톨루엔 및 n-헥세인이었으며, 운반기체는 아르곤이었다. 엑스선 회절분석 결과 플라즈마 코팅 처리 후에도 오쏘실리케이트의 격자구조는 변화가 없는 것으로 나타났다. 플라즈마 코팅된 형광체 분말의 특성은 주사전자현미경, 형광분광광도계, 접촉각 분석을 통해 조사되었다. HMDSO를 사용한 형광체 분말의 소수성 코팅시 물 접촉각은 $21.3^{\circ}$ (코팅 전)에서 $139.5^{\circ}$ (최대 $148.7^{\circ}$)로 증가되었고, 글리세롤 접촉각은 $55^{\circ}$ (코팅 전)에서 $143.5^{\circ}$ (최대 $145.3^{\circ}$)로 증가되었는데, 이 결과는 형광체 분말 표면에 소수성 박막 층이 잘 형성되었음을 나타낸다. 퓨리에변환적외선분광기 및 엑스선광전자분광기를 이용한 표면분석을 통해서도 형광체 분말에 소수성 박막 층이 잘 형성되어 있음을 알 수 있었다. HMDSO를 사용한 소수성 코팅 후 형광체의 광발광 효율이 증가하는 것으로 나타났으나, 톨루엔과 n-헥세인을 전구물질로 사용했을 때는 광발광 효율이 다소 저하되었다. 본 연구의 결과는 유전체배리어방전 플라즈마가 분말 형태인 형광체의 코팅에 이용될 수 있는 실용적인 방법임을 나타낸다.

• 한국분말재료학회지
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• 제22권4호
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• pp.283-288
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• 2015

Two sintering methods of a pressureless sintering and a spark-plasma sintering are tested to densify the Fe-TiC composite powders which are fabricated by high-energy ball-milling. A powder mixture of Fe and TiC is prepared in a planetary ball mill at a rotation speed of 500 rpm for 1h. Pressureless sintering is performed at 1100, 1200 and $1300^{\circ}C$ for 1-3 hours in a tube furnace under flowing argon gas atmosphere. Spark-plasma sintering is carried out under the following condition: sintering temperature of $1050^{\circ}C$, soaking time of 10 min, sintering pressure of 50 MPa, heating rate of $50^{\circ}C$, and in a vacuum of 0.1 Pa. The curves of shrinkage and its derivative (shrinkage rate) are obtained from the data stored automatically during sintering process. The densification behaviors are investigated from the observation of fracture surface and cross-section of the sintered compacts. The pressureless-sintered powder compacts show incomplete densification with a relative denstiy of 86.1% after sintering at $1300^{\circ}C$ for 3h. Spark-plasma sintering at $1050^{\circ}C$ for 10 min exhibits nearly complete densification of 98.6% relative density under the sintering pressure of 50 MPa.

• 한국재료학회지
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• 제3권2호
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• pp.166-174
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• 1993

반도체 소자의 표면 보호용으로 사용되는 상압 CVD 방법에 의한 PSG(Phosposilicate glass)막 및 플라즈마 CVD방법에 의한 PE-SiN(Plasma enhanced CVD S${i_2}{N_4}$)막의 항균열 특성을 알루미늄박막이 증착되어 있는 실리콘 기판위에서 조사했다. 45$0^{\circ}C$에서 30분간으 열처리를 반복하면서 균열 발생 유무 및 그 형태를 조사하여 이러한 균열의 생성을 각 막의 막응력과 관련하여 검토하였다. 이들 박막에서의 균열 발생은 하부 조직인 알루미튬배선과의 열팽창계수차에 의한 것임을 알 수 있었다. PSG막 두께가 증가할수록 인장응력이 증가하여 항균열성이 저하되었다. PSG막의 P농도가 증가할수록 막응력은 압축응력쪽으로 이동하였고 균열 발생은 억제되었다. PE-SiN 막도 높은 압축응력을 갖게 함으로써 항균열성을 향상시킬 수 있었다. 본 실험의 결과로부터 반복 열처리시 균열 발생여부에 대한 실험식을 제시하였다.

• 접착 및 계면
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• 제20권2호
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• pp.66-70
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• 2019

소수성 폴리프로필렌 섬유의 표면을 상압 플라즈마 공정을 이용하여 표면처리하였다. 친수성으로 개질된 섬유를 수용성 폴리비닐프롤리돈 (poly(N-vinylpyrrolidone, PVP) 코팅액에 딥코팅하여 PVP 막을 형성하였다. 섬유 표면에 코팅된 PVP 막은 15 kGy 선량의 전자 빔 조사를 통해 가교되어, 폴리프로필렌 섬유의 표면이 PVP 하이드로젤로 균일하게 코팅된 것을 확인하였다. PVP 하이드로젤 코팅막의 두께는 코팅액의 농도를 조절하여 제어할 수 있었다. 단계적인 표면처리, PVP 코팅, 그리고 하이드로젤 막의 형성에 따른 특성은 접촉각, 전자현미경, 광학현미경 등을 통해 분석되었다.