• 제목/요약/키워드: 실리콘 코팅

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Si 함량에 따른 Ti-Al-Si-C-N 코팅막의 미세구조와 기계적 특성의 변화에 관한 연구 (Effect of Si on the Microstructure and Mechanical Properties of Ti-Al-Si-C-N Coatings)

  • 홍영수;권세훈;김광호
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.208-210
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    • 2009
  • 5성분계 Ti-Al-Si-C-N 코팅막은 하이브리드 코팅 시스템을 사용하여 실리콘 (Si) 웨이퍼와 SUS 304 기판위에 합성되었다. 본 연구에서는 Si 첨가에 의해 Ti-Al-Si-C-N 코팅막의 미세구조와 기계적 특성의 변화를 체계적으로 조사하였다. Si 함량이 증가됨에 따라 Ti-Al-Si-C-N 코팅막의 미세구조는 주상정에서 나노복합체를 가지는 미세구조로 변화하였다. 나노복합체의 고유한 특성에 의하여 미소경도는 약 56GPa로 증가하였고, Si가 증가함에 따라 평균 마찰계수도 크게 줄어들었다.

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증발 코팅법으로 증착된 광유와 실리콘 오일 윤활제의 마찰 저감 특성 (Friction Reduction Properties of Evaporation Coated Petroleum and Silicone Oil Lubricants)

  • 유신성;김대은
    • 한국정밀공학회지
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    • 제30권8호
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    • pp.864-869
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    • 2013
  • As the size of mechanical components decreases, capillary forces and surface tension become increasingly significant. A major problem in maintaining high reliability of these small components is that of large frictional forces due to capillary action and surface tension. Unlike the situation with macro-scale systems, liquid lubrication cannot be used to reduce friction of micro-scale components because of the excessive capillary and drag forces. In this work, the feasibility of using evaporation to coat a thin film of organic lubricant on a solid surface was investigated with the aim of reducing friction. Petroleum and silicone oils were used as lubricants to coat a silicon substrate. It was found that friction could be significantly reduced and, furthermore, that the effectiveness of this method was strongly dependent on the coating conditions.

자체조립 단일막으로 코팅된 실리콘 기판의 표면특성 (Surface Characteristics of Silicon Substrates Coated with Self-assembled Mono-layers)

  • 최성훈;강호종
    • 폴리머
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    • 제28권1호
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    • pp.3-9
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    • 2004
  • 미세전자-기계계 (MEMS)의 윤활 막으로 적용되는 자체조립 단일막 (SAMs) 형성을 위하여 실란 변성 퍼플루오로폴리에테르 (SPFPE)를 합성하고 이를 실리콘 표면에 코팅하여, 형성된 SAMs에 의한 표면 특성 변화를 기존의 퍼플루오로폴리에테르 (PFPE), 옥타데실트리클로로실란 (OTS), 그리고 퍼플루오로옥틸트리클로로실란 (FOTS) SAMs와 비교 검토하였다. SPFPE에 의해 형성된 SAMs는 실리콘 표면과의 느린 반응성에 의하여 OTS와 FOTS와 비교하여 상대적으로 낮은 소수성을 가지나 열처리에 의하여 이들과 비슷한 소수성을 보였다. SPFPE에 의하여 형성된 SAMs 표면은 OTS와 FOTS와 유사한 0.3 nm의 표면 거칠기를 가지나 상대적으로 유연한 PFPE 주사슬의 움직임으로 인하여 OTS에 비하여 50% 정도 마찰력이 줄어드는 우수한 마찰 특성을 보였다.

열적 산화된 실리콘 나노구조의 표면 및 무반사 특성

  • 임정우;정관수;유재수
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.316-316
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    • 2013
  • 실리콘(Si)은 이미지 센서, 포토검출기, 태양전지등 반도체 광전소자 분야에서 널리 사용되고 있는 대표적인 물질이다. 이러한 소자들은 광추출 또는 광흡수 효율을 향상시키는 것이 매우 중요하다. 그러나 Si의 높은 굴절율은 표면에서 30% 이상의 반사율을 발생시켜 소자의 성능을 저하시킨다. 따라서, 표면에서의 광학적 손실을 줄이기 위한 효과적인 무반사 코팅이 필요하다. 최근, 우수한 내구성과 광대역 파장 및 다방향성에서 무반사 특성을 보이는 서브파장 주기를 갖는 나노격자(subwavelength grating, SWG) 구조의 형성 및 제작에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 구조는 경사 굴절율 분포를 가지는 유효 매질을 형성시킴으로써 Fresnel 반사율을 감소시킬 수 있어 반도체 소자 표면에서의 광손실을 줄일 수 있다. 그러나, SWG나노구조는 식각에 의한 표면 결함(defects)들이 발생하게 된다. 이러한 결함은 표면에서의 재결합 손실을 발생시켜 소자의 성능을 크게 저하시킨다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 표면 보호막 및 무반사 코팅 층을 목적으로 하는 산화막을 표면에 형성시키기도 한다. 따라서 본 실험에서는 레이저간섭리소그라피 및 건식 식각을 이용하여 Si 기판에 SWG 나노구조를 형성하였고, 제작된 샘플 표면 위에 실리콘 산화막(SiOx)을 furnace를 이용하여 형성시켰다. 제작된 샘플들의 표면 및 식각 profile은 scanning electron microscope를 사용하여 관찰하였으며, UV-vis-NIR spectrophotometer 를 사용하여 빛의 입사각에 따른 반사율을 측정하였고, 표면 접촉각 측정 장비를 이용하여 표면 wettability를 조사하였다.

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실리카로 코팅된 흑연을 이용한 리튬 이차전지용 흑연/실리콘/피치 복합소재의 전기화학적 특성 (Electrochemical Characteristics of Graphite/Silicon/Pitch Anode Composites for Lithium Ion Batteries using Silica-Coated Graphite)

  • 이수현;이종대
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제58권1호
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    • pp.142-149
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    • 2020
  • 본 연구에서는 인조흑연의 낮은 이론용량을 개선하기 위하여 음극소재로서 흑연/실리콘/피치 복합소재의 전기화학적 성능을 조사하였다. 구형의 인조 흑연 표면을 polyvinylpyrrolidone (PVP) 양친성 물질로 코팅한 후 실리카를 성장시켜 흑연/실리카 소재를 합성하였으며, 석유계 피치 코팅과 마그네슘 열 환원법을 통해 흑연/실리콘/피치 복합소재를 제조하였다. 흑연/실리콘/피치 복합소재의 전극은 poly(vinylidene fluoride) (PVDF), carboxymethyl cellulose (CMC), polyacrylic acid (PAA) 바인더에 따라 제조하였으며, 다양한 전해액과 첨가제를 이용하여 전지를 조립하였다. 흑연/실리콘/피치 복합소재는 X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscope (SEM)와 thermogravimetric analyzer (TGA)를 통해 물리적 특성을 분석하였으며, 전기화학적 특성은 충 방전 사이클, 율속, 순환전압전류, 임피던스 테스트를 통해 조사하였다. 흑연/실리콘/피치 복합소재는 흑연 : 실리카 : 피치 = 1 : 4 : 8일 때 높은 사이클 안정성을 보였다. PAA 바인더를 사용하여 제조된 전극은 높은 용량과 안정성을 보였으며, EC:DMC:EMC 전해액을 사용하였을 때 719 mAh/g의 높은 초기 용량과 우수한 사이클 안정성 나타내었다. 또한 vinylene carbonate (VC) 첨가시에 2 C/0.1 C 일 때 77% 용량 유지율과 0.1 C/0.1 C 일 때 88% 용량 회복을 나타냄을 확인하였다.