• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2017.05a
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• pp.91-91
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• 2017

트라이볼로지란? 상대운동을 하면서 서로 영향을 미치는 두면 및 이와 관련된 문제로 마찰, 마모, 윤활에 대한 것을 말한다. 트라이볼로지는 1960대에 조사 연구되기 시작하면서 학문적으로 많은 정리가 이루어졌고, 현재 현대사회에서 문제가 되고 있는 에너지 및 환경 문제를 해결할 수 있는 핵심 요소로 떠오르고 있다. 특히 4차 산업혁명시대를 맞이하여 많은 부분에서는 인공지능, 클라우딩, 빅 데이터 및 로봇 등을 이야기하고 이에 대한 투자 및 개발을 이야기하고 있지만, 이 4차 산업을 뒷받침할, 강인한 제조업이 없으면 불가능한 혁명이라고 말 할 수 있다. 특히 트라이볼로지는 제조업의 무인 자동화 및 무인 로봇 등 이를 필요로 하는 산업 기기와 같은 전반적인 부품 및 소재의 마모를 감소시켜, 기계 장치의 신뢰성을 증가시킬 수 있다. 마찰은 두 물체 상호간의 열 발생을 억제 시키고, 마모는 물체의 표면 경도가 높으면 높을수록 마모량이 적어진다고 알려져있다. 따라서 트라이볼로지와 관련한 표면 처리의 경우, 고온 환경에서의 사용성 증대 및 고경도화 그리고 저마찰을 위한 방향으로 개발 발전되어져 왔다. 트라이볼로지 코팅 중 내마모 코팅의 경우, 티타늄 원소를 기본으로 알루미늄(Al) 및 실리콘(Si)를 합금화하면서, 고경도화 및 내열성을 증대시키는 방향으로 발전되어 왔다. 그에 따라 표면경도의 경우, 4000 Hv, 내열성 $1200^{\circ}C$에 도달였다. 하지만 여전히 철계와의 마찰계수는 0.3 이상으로 이를 낮추는 방법이 요구되고 있다. 최근 트라이볼로지 코팅 중 카본을 함유한 비정질 다이아몬드상 카본 막 (Diamond like Carbon Film : DLC) 이나, Diamond 막의 수요 증가는 마찰을 낮추어 융착마모를 줄이려는 노력으로 볼 수 있다. 특히 수소를 포함하지 않는 고경도 탄소막인 ta-C(tetrahedral amorphous-Carbon)의 수요는 증대되고 있으며, 이에 대한 후막화 및 양산화 기술의 개발의 현재 isssu로 대두되고 있다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.08a
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• pp.191-192
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• 2010

높은 유전상수를 가지는 터널 장벽물질 들은 플래쉬메모리 및 나노 부유게이트 메모리 소자에서 터널의 두께 및 밴드갭 구조의 변형을 통하여 단일층의 $SiO_2$ 터널장벽에 비하여 동작속도를 향상시키고 누설전류를 줄이며 전하보존 특성을 높여줄 수 있다.[1-3] 본 연구에서는 $Al_2O_3/HfO/Al_2O_3$구조의 고 유전체 터널장벽을 사용하여 $WSi_2$ 나노입자를 가지게 되는 metal-oxide-semiconductor(MOS)구조의 커패시터를 제작하여 전기적인 특성을 확인하였다. p형 (100) Si기판 위에 $Al_2O_3/HfO/Al_2O_3$ (AHA)의 터널장벽구조를 원자층 단일 증착법을 이용하여 $350^{\circ}C$에서 각각 2 nm/1 nm/3 nm 두께로 증착시킨 다음, $WSi_2$ 나노입자를 제작하기 위하여 얇은 $WSi_2$ 박막을 마그네트론 스퍼터링법으로 3 - 4 nm의 두께로 증착시켰다. 그 후 $N_2$분위기에서 급속열처리 장치로 $900^{\circ}C$에서 1분간의 열처리과정을 통하여 AHA로 이루어진 터널 장벽위에 $WSi_2$ 나노입자들이 형성할 수 있었다. 그리고 초 고진공 마그네트론 스퍼터링장치로 $SiO_2$ 컨트롤 절연막을 20 nm 증착하고, 마지막으로 열 증기로 200 nm의 알루미늄 게이트 전극을 증착하여 소자를 완성하였다. 그림 1은 AHA 터널장벽을 이용한 $WSi_2$ 나노 부유게이트 커패시터 구조의 1-MHz 전기용량-전압 특성을 보여준다. 여기서, ${\pm}3\;V$에서 ${\pm}9\;V$까지 게이트전압을 점차적으로 증가시켰을 때 메모리창은 최대 4.6 V로 나타났다. 따라서 AHA의 고 유전체 터널층을 가지는 $WSi_2$ 나노입자 커패시터 구조가 차세대 비 휘발성 메모리로서 충분히 사용가능함을 보였다.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.21 no.5
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• pp.564-569
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• 2010

Highly anti-reflective optical property has been focussed in the field of thin film and display because of increasing demands to the high transparency and clearness of optical component. In this study, to obtain anti-reflective property, the formation of aluminium oxide with nanoscaled flowerlike frame structure was introduced as oxide material monolayer on the substrate by hydrothermal synthesis through sol-gel method. The properties of coating layer were measured by the means of UV-Vis spectroscopy, FT-IR spectroscopy, XRD, and FE-SEM. The morphology of coating layer in alumina-sol coated samples was controlled by hydrothermal temperature and time with aid of ultrasound. It was found that high transparency and anti-reflective optical properties were obtained the formation of flowerlike nanoframe structure.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.4 no.2
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• pp.159-165
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• 1994

Two kinds of humidity sensor are made, one by anodizing pure aluminum and the other by evaporation Sn02 on the anodized pure alumia film, and their electrical characteristics are investigated in various humidity atmosphere. The change of surface resistance with humidity of $AI_2O_3/AI$ and $SnO_2-AI_2O_3/Al$ sensors are found to be $1.40 \times 10^{-2}\Omega$/RH and $1.56 \times 10^{-2}\Omega$/RH, respectively. The hysteresis phenomena associated with the irreversibility of surface resistance-humidity is less in $SnO_2-AI_2O_3/Al$ sensor than in $AI_2O_3/AI$. It is concluded that $SnO_2-AI_2O_3/Al$ film can be used as humidity sensor in room temperature region because temperature dependence of surface resistance of the film is found to be as $0.56 \times 10^{-2} \Omega /^{\circ}C$ in O~ $20^{\circ}C$ range, where as $2.50 \times 10^{-2} \Omega /^{\circ}C$ in 40-$50^{\circ}C$.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2016.11a
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• pp.109-109
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• 2016

철을 보호하는 코팅막에 있어서 현재는 우수한 희생방식성을 가지는 아연(Zn)이 많은 분야에서 활용되고 있지만 성능 향상을 위해서는 코팅막의 두께 증가가 필연적이다. 동일한 두께 혹은 그 이하에서 더 나은 내식성을 가지는 코팅막을 개발하는 목적으로 알루미늄(Al)과 마그네슘(Mg)을 이용한 코팅막의 개발을 진행하고 있으며 이 발표에서는 Al과 Mg의 코팅막을 다층으로 제작하여 이전 실험의 Al-Mg 코팅 강판과 비교 하였을 때 어떠한 특성이 나타나는지를 확인하였다. Al-Mg 코팅층은 99.999%의 Al, 99.99%의 Mg target을 사용하여 스퍼터링을 이용하여 냉연강판 위에 코팅하였다. 증발물질과 기판과의 거리는 7cm 이며, 기판은 세척을 실시한 후 클리닝 챔버에 장착하고 ${\sim}10^{-5}Torr$ 까지 진공배기를 실시하였다. 클리닝 챔버가 기본 압력까지 배기되면 아르곤 가스를 주입하고 기판홀더에 -800 V의 직류 전압을 인가하여 약 30분간 글로우 방전 청정을 실시하였다. 기판의 청정이 끝나면 아르곤 가스를 차단하고 코팅 챔버로 시편을 이송 후 코팅층 성분의 구성형태에 따라 Al과 Mg을 코팅하였다. Al-Mg 코팅층은 $5{\mu}m$의 두께를 기준으로 계면의 코팅층이 각각 Al과 Mg이며 다층으로 구성된 코팅층을 제작하였다. 그리고 후속 공정으로 질소 분위기 $400^{\circ}C$에서 10분간 열처리를 하였다. Al-Mg 코팅층을 주사전자현미경(SEM)으로 관찰한 결과, 표면에서는 Al 또는 Mg의 결정성 구조를 보였으며 단면에서는 다층의 경계를 조금이지만 확인할 수 있었으며 글로우방전분광기(GDLS)를 통해 열처리 후에는 층의 구분이 모호해 지는 것을 확인 할 수 있었다. 그리고 XRD를 통하여 열처리 후 Al-Mg 합금상의 생성도 확인하였다. 또한 Al-Mg가 다층으로 코팅된 강판을 염수분무시험을 통해서 내부식 특성을 확인하였다. Al-Mg 코팅 강판의 염수분무시험 결과, 모든 제작된 코팅층에서 열처리 전 보다 열처리 후 3배 이상의 내식성의 향상효과를 확인할 수 있었다. 이러한 결과로부터 열처리에 의한 합금상 생성 그리고 Al-Mg 박막의 미세구조 변화가 강판의 내식성에 영향을 미치고 있다는 것을 확인할 수 있었지만 다층 제작이 미치는 영향에 대해서는 좀 더 연구가 필요한 것으로 판단된다.

• Journal of the Korean Electrochemical Society
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• v.8 no.3
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• pp.125-129
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• 2005

We have investigated the electrochemical factors affecting the magnetic properties of hard magnetic CoP nanowires and soft magnetic CoFe nanowires fabricated by ac electrodeposition into self-made AAO(anodic aluminum oxide) nano-templates. AAO template having nano scale pores of high aspect ratio has been prepared through 2-step anodizing of aluminum foil in sulfuric acid. Hard Magnetic properties of CoP nanowires were highly conditional on the applied ac potential which could be a decisive factor to make CoP nanowires made up of either pure hcp crystals or a mixture of hop crystals and fcc crystals. On the contrary to CoFe films, there was no anomalous codeposition in the electrodeposition of soft magnetic CoFe nanowires which exhibited their best saturation magnetization of 238 emu/g at the composition of $Co_{30}Fe_{70}$.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.22 no.6
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• pp.470-475
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• 2009

We deposited $Al_2O_3$ thin films on GaN by remote plasma atomic layer deposition (RPALD) technique, trimethylaluminum(TMA) and oxygen were used as precursors, at fixed process condition, the number of cycle were changed. Growth rate per cycle was $1.2\;{\AA}$/cycle. and Growth rate was in proportion to a number of cycle, the GaN MIS capacitors that $Al_2O_3$ thin film were deposited above 12 nm, have excellent electrical properties, a low electrical leakage current density(${\sim}10^{-10}\;A/cm^2$ at 1.5 MV), but below 12 nm, we can see the degradation of the leakage current density. After post deposition annealing, Dielectric constant was estimated by 1 MHz high-frequency C-V method, it was varied with the anealing temperature from 6.9 at no post anealed to 7.6 at $800^{\circ}C$, and we can see a improvement of the leakage current density and breakdown voltage by post deposition anealing below $700^{\circ}C$, but, after anealed at $800^{\circ}C$, we can see the degradation of the leakage current density and breakdown voltage.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.29 no.2
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• pp.50-53
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• 2019

In this study, polycrystalline silicon thin film useful for the solar cells was fabricated by AIC(Aluminum Induced Crystallization) process. A diffusing barrier for this process is prepared with $Al_2O_3$. For the maximization of the grain size of the polycrystalline silicon, a selective blasting of the $Al_2O_3$ diffusing barrier was conducted before annealing treatment. The heat treatment for the activation of the amorphous-Si (a-Si) layer was carried out with Rapid Thermal Annealing (RTA) process. Crystallization of the a-Si layer was analyzed with XRD. It was confirmed that a-Si was crystallized at $500^{\circ}C$ and the silicon crystal is observed to be formed and the grain size of the polycrystalline silicon was observed to be $15.9{\mu}m$.

• Journal of the Korean institute of surface engineering
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• v.54 no.1
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• pp.25-29
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• 2021

The fabrication of nanopore membrane by deposition of Al2O3 film using electron-beam evaporation, which is fast, cost-effective, and negligible dependency on substance material, is investigated for potential applications in water purification and sensors. The decreased nanopore diameter owing to increased wall thickness is observed when Al2O3 film is deposited on anodic aluminum oxide membrane at higher deposition rate, although the evaporation process is generally known to induce a directional film deposition leading to the negligible change of pore diameter and wall thickness. This behavior can be attributed to the collision of evaporated Al2O3 particles by the decreased mean free path at higher deposition rate condition, resulting in the accumulation of Al2O3 materials on both the surface and the edge of the wall. The reduction of nanopore diameter by Al2O3 film deposition can be applied to the nanopore membrane fabrication with sub-100 nm pore diameter.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.34 no.2
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• pp.61-65
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• 2024

HVPE (Hydride vapor phase epitaxy) is a method of manufacturing thin films or single crystals using gaseous raw materials. This is a method that applies the principles of chemical vapor deposition to grow a single crystal of a material with low meltability or high melting point, and is one of the methods that can obtain a gallium nitride (GaN) single crystal. Recently, much research has been conducted to grow aluminum nitride (AlN) single crystals using this method, but good results have not yet been obtained. In this study, we attempted to grow AlN single crystals using the HVPE method. Nitrogen was used as a carrier gas in the growth process, and the growth results according to changes in the amount of nitrogen (N₂) were examined. Changes in growth crystals as the amount of nitrogen increased were confirmed. The shape of the grown AlN single crystal was observed using an optical microscope, and the rocking curve was measured using double crystal X-ray diffractometry (DCXRD) to confirm the creation of the AlN crystal. The crystallinity of single crystals was also investigated.