• Title/Summary/Keyword: 아크 증착법

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Hardness of AlTiN/TiAlN multilayer coatings deposited by Cathodic Vacuum Arc Deposition (음극 진공 아크 증착법에 의한 AlTiN/TiAlN 다층막의 경도)

  • Gwon, O-Jin;Kim, Mi-Seon
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2018.06a
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    • pp.35-35
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    • 2018
  • 물리적 증착법에 의해 제조되는 초고경도 박막은 나노다층과 나노복합 구조가 대표적이며, 본 연구에서는 음극 아크 증착법으로 TiAlN과 AlTiiN 층 조합을 이용하여 나노다층구조를 포함하는 다층막 시편을 제작하였다. 초격자 두께 주기 12.1 ~ 15.6 nm에서 35 ~ 55 GPa의 경도값을 가졌으며, 절삭공구 코팅분야에 적용할 예정이다.

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Study of thick coating process of hydrogen free diamond like carbon films using filtered vacuum arc method (자장 여과 진공 아크법으로 증착되는 수소 없는 DLC 후막화에 대한 연구)

  • Kim, Gi-Taek;Kim, Dong-Sik;Gang, Yong-Jin;Lee, Seong-Hun;Kim, Jong-Guk
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2015.05a
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    • pp.116-117
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    • 2015
  • 수소가 없는 고경도 카본막의 수요가 증대됨에 따라, 자장 여과 아크법으로 증착되는 ta-C막을 1um 이상 증착하는 공정 기술에 대한 연구 내용을 발표하고자 한다.

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High temperature characteristic of cathodic arc deposited ZrO2/Al2O3 thin films (음극 아크법으로 증착한 ZrO2/Al2O3 박막의 고온특성)

  • Lee, Dong-Bok;Van Trung, Trinh;Kim, Seon-Gyu
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2012.05a
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    • pp.174-175
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    • 2012
  • 음극 아크법으로 증착한 $ZrO_2/Al_2O_3$ 박막의 고온특성을 대기중 $600-900^{\circ}C$에서 50시간동안 노출시킨후 XRD, XPS, AES. SEM, TEM을 이용하여 분석하였다. 증착된 박막은 비정질이었고, 고온에서 가열함에 따라 점차 결정질로 바뀌었다.

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빗각 증착법(Oblique Angle Deposition)으로 코팅된 금속 및 화합물 박막의 특성

  • Yang, Ji-Hun;Park, Hye-Seon;Jeong, Jae-Hun;Song, Min-A;Jeong, Jae-In
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2012.02a
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    • pp.151-151
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    • 2012
  • 빗각 증착법(oblique angle deposition; OAD)을 이용하여 코팅된 알루미늄과 질화 티타늄 박막의 특성을 분석하였다. OAD는 기판과 증발원이 수평하게 위치하는 일반적인 코팅방법과 다르게 기판이 증발원과 수평하게 놓이지 않고 일정한 각으로 기울여 코팅하는 방법을 의미한다. 코팅 시 기판이 증발원과 수평하지 않으면 입사되는 증기가 일정한 각도를 유지하기 때문에 코팅되는 박막의 구조가 달라지고 이로 인해서 물리적 특성도 변하게 된다. 본 연구에서는 음극아크와 스퍼터링을 이용하여 각각 질화 티타늄과 알루미늄을 빗각으로 코팅하여 박막의 미세구조와 물성 변화를 관찰하였다. 스퍼터링을 이용하여 빗각 코팅된 알루미늄의 경우, 박막의 구조가 치밀해지고 표면 조도가 낮아지는 현상이 관찰되었다. 알루미늄 박막의 치밀도와 표면조도 향상은 가시광선 영역의 반사율을 높이는 효과가 있었다. 강판에 알루미늄을 코팅하여 염수분무를 실시한 결과, 치밀한 조직으로 인해서 내식성이 향상되는 결과를 보였다. 음극 아크를 이용하여 빗각 코팅된 질화 티타늄 박막에서 기판과 수직하지 않고 일정한 각도로 기울어진 주상 조직이 관찰되었다. 기판에 수직하게 성장된 질화 티타늄 박막과 비교하여 기울어진 주상 구조의 박막은 경도가 높아지는 특성 변화가 관찰되었다. 빗각 증착법을 이용하여 박막의 조직, 물성 등을 제어할 수 있었다. 박막에 다양한 기능을 부여하는 코팅방법으로 빗각 증착법이 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

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Study on manufacture of Mo back contact films for CIGS solar cell by the cathodic arc ion plating (아크 이온 플레이팅법을 이용한 CIGS용 Mo 후면전극 제조에 관한 연구)

  • Kim, Gang-Sam;Jo, Yong-Gi;Jeong, Yong-Deok;Kim, Je-Ha
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2011.05a
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    • pp.128-129
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    • 2011
  • Mo 박막은 전기전도성과 열적 안전성이 우수하여 CIGS 용 후면전극으로 사용되고 있다. 많은 연구자들이 스퍼터링법을 이용하여 Mo 박막을 이중 박막으로 제조하고 있으며, CIGS 용 기판재로 SLG(Soda Lime Glass)와 연성기판재등이 주로 이용되고 있다. 연구에서는 SLG 기판재를 이용하여 스퍼터링법과 증착속도 및 이온화 등이 우수한 아크 이온 플레이팅법으로 Mo 박막을 제조하였으며, 제조된 Mo 박막을 CIGS 증착공정을 통하여 태양전지 효율을 측정하였다. 스퍼터링법과 아크 이온 플레이팅법으로 제조된 CIGS용 Mo 후면전극 위에 CIGS 박막 제조시 최대 효율은 11.43%, 11.14% 을 나타내었으며 Fill factor 는 67%와 57.3% 의 결과을 얻었다. 제조된 CIGS 셀의 단면 구조를 분석하기 위해 SEM 과 EDS 를 이용하였다. 두 공정방법으로 제조된 CIGS 셀의 단면을 관찰하여 Mo 전극위에 CIGS 박막 성장시의 입자크기가 스퍼터링법보다 아크 이온 플레이팅법이 박막성장이 더딘 것을 알 수 있었다. 그리고 아크 이온 플레이팅법을 이용한 SLG 기판재위에 CIGS 용 Mo 후면전극의 제조와 적용 가능성에 대해 알아보았다.

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Nanocatalyst Materials Prepared by Arc Plasma Deposition (아크플라즈마 증착을 이용한 나노촉매 재료 제작)

  • Kim, Sang Hoon
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.25 no.4
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    • pp.341-345
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    • 2014
  • Catalyst nanoparticles are prepared by arc plasma deposition (APD). First, overview of the APD technique is reviewed and second, some applications of the technique for nanocatalyst preparation are reviewed. Nanoparticles prepared by APD are typically 1~5 nm in size and their catalytic activity is generally better than that of conventional wet-chemically prepared nanocatalysts.

Comparison of characteristics of MgO films deposited by vacuum arc method with other methods. (진공아크 증착법과 다른 공정에 의해 증착된 MgO 박막 특성 비교)

  • 이은성;김종국;이성훈;이건환
    • Journal of the Korean Vacuum Society
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    • v.12 no.2
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    • pp.112-117
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    • 2003
  • MgO films is widely used in plasma display panel (PDP) technology. In this work, structural and optical properties of the MgO films deposited by e-beam evaporation, reactive magnetron sputtering, which are commercially used, and arc deposition were compared. MgO thin films were deposited on glass substrates by vacuum arc deposition equipment using a magnesium metal target at various oxygen gas flows. In order to investigate the packing density by ellipsometer, to measure reasonable erosion-rates of the MgO protective layers, we introduced an acceleration test method, namely, Ar+ ion beam induced erosion test. Also, XPS and UV test were adopted to examine the effect of the moisture on the optical transmittance of the MgO protective layers, which showed that these of MgO films by arc deposition method sustained more 90% and were insensitive to effect of the moisture. XRD and AFM have been also used to study behaviors of the structure and surface morphology.

The control of the structure and properties of tetrahedral amorphous carbon films prepared by Filtered Vacuum Arc (FVA 증착법에 의해 합성된 ta-C 박막의 구조 및 물성 제어)

  • 이철승;신진국;김종국;이광렬;윤기현
    • Journal of the Korean Vacuum Society
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    • v.11 no.1
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    • pp.8-15
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    • 2002
  • Tetrahedral amorphous carbon(ta-C) films were deposited by the filtered vacuum arc(FVA) process. The FVA process has many advantages such as high ionization ratio and the ion energy, which is suitable for dense amorphous carbon film deposition. However, the energy of the carbon ion cannot be readily controlled by manipulating the arc source parameters. In order to control the film properties in wide range, we investigated the dependence of the film properties on the substrate bias voltage. The mechanical properties and the density of the film exhibit the maximum values at about -100 V of the bias voltage. The maximum values of hardness and density were respectively 54$\pm$3 GPa and 3.6$\pm$0.4 g/㎤, which are 3 to 5 times higher than those of the films deposited by RF PACVD or ion beam process. The details of the atomic bond structure were analysed by Raman and NEXAFS spectroscopy. The change in the film properties for various bias voltages could be understood in the view of the $sp^2$ and $sp^3$ bond fraction in the deposited films.

EFFECT OF MAGNETIC FIELD STRUCTURE NEAR CATHODE ON THE ARC SPOT STABILITY OF FILTERED VACUUM ARC SOURCE OF GRAPHITE (자장 여과 진공 아크 소스에서 음극 부근의 자기장에 따른 아크 스팟 안정성 연구)

  • 김종국;이광렬;은광용;정기형
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 1999.07a
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    • pp.138-138
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    • 1999
  • 자장 여과 진공 아크법(Filtered Vacuum Arc :FVA)에 의해 증착된 비정질 다이아몬드 박막은 기계적, 광학적 특성이 매우 우수하여 많은 연구자들의 관심의 대상이 되어 왔다. 그러나 아크의 불안정성은 자장 여과 아크 소스의 연속적인 운전을 제한하고, 결과적으로 낮은 생산성을 가져왔다. 본 연구에서는 음극의 형태 및 음극 부근에서의 자기장의 구조를 음극 부식 거동의 관점에서 수치모사 및 실험을 통해서 조사하였다. 소스 전자석과 인출 전자석의 자극 방향이 평행하게 된 구조에서 (magnetic mirror configuration), 음극 후면에 반대 방향의 자극을 가지는 영구자석을 돔으로서 아크 불안정성을 억제할 수 있었다. 또한 소스 전자석에 진동하는 전류를 인가함으로써 아크 스팟의 운동 면적을 효과적으로 확장할 수 있었다. 시간 변화에 따른 빔 전류의 변화로부터 테이프형 음극이 우물형 음극에 비하여 더 안정하다는 것을 확인하였다. 진동하는 소스 전자석의 전류와 직경 80mm의 테이퍼형 음극을 사용하여, 아크 전류 60A에서 약 2000분 동안 사용하였으며, 이때 부식된 부피는 사용 가능한 음극 부피의 약 90%였다. 그리고 약 350mA의 안정한 빔 전류를 현재의 조건에서 얻었다.

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저온 대기압 아크젯의 플라즈마 발생부 물질에 따른 플라즈마 온도 변화 연구

  • Jeong, Hui-Su;Choe, Won-Ho
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2011.08a
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    • pp.339-339
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    • 2011
  • 진공 플라즈마와 달리 개방된 공간에서 방전되는 대기압 플라즈마는 진공상태에서 수행되는 에칭, 증착 등의 복잡한 플라즈마 공정을 경제적이고 신속하게 수행할 수 있어, 최근 들어 연구가 활발히 진행 중이다. 이와 관련하여 He, Ar, $N_2$, $O_2$, Air 등의 여러 종류의 기체를 50 kHz 고전압에서 방전하여 대기 중에서 저온 플라즈마 공정이 가능한 아크젯 타입의 플라즈마 소스를 개발하였다. 개발된 플라즈마 소스에서는 입력전압, 기체유량, 노즐의 구조와 크기 등의 여러 운전변수에 따라 플라즈마의 방전특성이 변화되었다. 특히 본 연구에서는 아크젯의 플라즈마 발생부의 물질성분(SUS, Aluminum, Cupper)에 따른 플라즈마의 기체온도 및 전자여기 온도의 변화를 광방출분광법(OES)를 이용한 Synthetic spectrum method와 Boltzmann plot method을 통해 살펴보았다. 전압-전류 특성곡선, 시간분해 이미지 촬영법, 기체온도 측정법 등을 이용하여 발생된 플라즈마의 물리적인 특성을 분석하였다. 특히 물질의 성분에 따라 발생되는 플라즈마의 기체 및 전자여기 온도가 이차 전자 방출계수 및 물질의 전도도와의 상관관계가 있는지 연구가 진행 중이다.

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