• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.516-516
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• 2013

Flexible Display를 제작하기 위해서는 유기소자를 보호하는 보호막이 필요하다. 유기소자는 산소 및 수분에 매우 취약하기 때문에 장수명을 확보하기 위해서는 추가적인 보호층이 필요하다. 본 논문에서는 이를 위해 Encapsulation 중 한 방법인 Barrier Film을 제작하고 그에 따른 광학적인 특성 및 수분 투습율을 조사하였다. Barrier film의 광학적 분석 방법으로는 XPS, SEM, AFM, Transmittance를 측정하였으며, XPS는 박막내의 화학적인 결합을 알기 위해서 사용되었고, SEM은 박막의 두께 및 박막내의 결함을 파악하고자 하였다. SEM을 통해 증착속도가 32.6 nm/m이라는 것을 관찰할 수 있었다. AFM을 통해 증착된 박막의 표면 거칠기를 파악하였다. Transmittance는 PET 기판을 사용하여 가시광 영역에서 80%이상의 투과도를 나타내었다. PECVD 장비를 사용하여 SiH4, NH3, N2가스를 사용하여 PET 필름 위에 박막을 증착하였으며, 유량을 10~400 sccm 내에서 변화시키고, RF Power는 각각 30~300 W 15분간 증착하였다. 제작된 보호막의 수분투습율은 $2{\times}10{_2}^{-2}g/m^2/day$ 이하의 값을 나타내었다.

• 한국진공학회지
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• 제12권1호
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• pp.25-34
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• 2003

탄소 원자 간의 interaction potential로서 Tersoff에 의해 제안된 반 경험적인 potential을 이용하여 고경질 탄소박막의 합성 거동을 전산 모사하였다. 고에너지의 탄소익사를 diamond (100) 표면에 충돌시켜 고밀도의 비정질 탄소박막을 만들 수 있었으며, 전산모사에 의해 합성된 탄소 박막의 물성과 Shin 등이 발표한 filtered cathodic arc 공정에 의해 합성된 탄소의 물성을 비교하였다. ta-C 합성 실험에서 관찰된 바와 같이 최적의 에너지 영역에서 다이아몬드에 가장 유사한 물성의 필름이 합성되었으며, 이때의 입사원자 에너지인 50 eV 는 실험적으로 최적의 필름이 얻어지는 조건에서의 탄소이온 에너지와 유사하였다. 전산모사에 의해 합성된 박막은 비정질이었으며, 다이아몬드 lattice에 해당하는 short range order를 가지긴 있었다. 그러나, 최적의 에너지 조건에서는 2.1 $\AA$의 거리의 준안정 site에 탄소들이 많이 존재하는 것을 알 수 있었는데, 이는 필름 표면의 국부적 급냉효과가 최대가 되는 조건과 일치하였다. 이러한 결과는 다이아몬드상 카본필름의 합성에 있어서, 고 에너지의 탄소인자가 충돌하면서 발생하는 국소적인 열에너지의 증가가 가장 빨리 제거되는 조건에서 최적의 물성을 가지는 경질탄소 필름이 형성되는 것을 보여주고 있다.

• 한국진공학회지
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• 제13권4호
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• pp.175-181
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• 2004

미소인장시험을 통해 304 스테인리스 스틸 판재 위에 증착된 DLC 박막의 안정성을 평가하였다. 모재의 소성 변형과 함께 코팅 층의 손상이 발생하기 시작하는데, 작은 규모의 모재 변형 시에는 인장축의 수직방향으로 박막의 균열이 발생하지만, 모재의 슬립변형이 발생하기 시작하면 인장 축과 $45^{\circ}C$의 각도를 갖는 슬립 면을 따라 필름의 박리가 발생하였다. DLC박막의 박리면적으로부터 필름의 접착력을 평가할 수 있었으며, 필름의 합성 전에 실시하는 Ar 플라즈마 스퍼터링 세척시간이 길수록 그리고 세척시 기판에 인가되는 전압이 높을수록 필름의 접착력은 향상되었다. 이러한 변화는 스테인리스 스틸 모재와 Si 접합 층간의 계면특성이 향상되면, 필름의 전체 접착력을 증진시킬 수 있음을 보여주고 있다.

• 공업화학
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• 제34권4호
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• pp.383-387
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• 2023

범용적으로 고진공 성막 장비에서 사용되는 quartz crystal microbalance (QCM)는 두꺼운 필름이 quartz 위에 성막되는 경우, 크리스탈 고유의 진동에 영향을 주어 사용이 어려워진다. 본 논문에서는 실시간 필름 증착 공정 중에 센서의 손상이 없는 광학적 계측 방식을 통해 필름의 성막 속도를 측정하는 방법을 연구하였다. 기체 이동 경로로 지나가는 페럴린 가스 중 다이머에 의한 레이저의 산란 정도를 측정하여, 페럴린 공정의 분해부 온도가 감소할수록 페럴린 가스 중 다이머의 비율이 증가하는 것을 성공적으로 확인하였다. 또한, 성막된 필름의 특성을 확인한 결과, 분해부 온도가 감소할수록 필름의 두께와 haze가 증가한 것을 확인할 수 있었다. 우리는 연구 결과를 통해 개발한 안정적인 실시간 성막 속도 계측 시스템을 이용함으로써, 진공 공정을 통해 성막하는 페럴린 필름의 정밀한 성막 속도 제어에 활용하고자 한다.

• 한국진공학회지
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• 제18권4호
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• pp.281-287
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• 2009

본 연구에서는 고진공 조건에서 열기화 증착 방법으로 산화막으로 덮인 Mg 리본(MgO/Mg) 위에 Pd을 증착하였다. 고진공 속에서 만든 시료의 전자구조를 in-situ X-선 광전자 분광법 (XPS)을 통하여 분석하였고, 분석 후, FE-SEM을 통해 증착량의 증가에 따른 표면구조의 변화를 확인하였다. Pd 증착량이 1 나노미터 (nm) 이하인 경우에는 증착량 증가에 따른 Pd 나노입자 크기의 증가를 확인하였으며, Pd을 1 nm 이상의 두께로 증착시킨 경우에는 Pd 입자들의 뭉침에 의해 얇은 필름이 형성됨을 관찰하였다. Pd과 기판사이의 전하이동에 의하여 산화물/금속 계면의 Pd 원자들은 부분적으로 양전하를 띔을 확인하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2000년도 제18회 학술발표회 논문개요집
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• pp.87-87
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• 2000

이온빔 증착에 있어서 전자의 조사가 이온빔 증착기구에 미치는 영향에 대한 연구는 지금까지 보고 되어지지 않았다. 특히 전자의 조사가 증착층의 물성에 영향을 미칠 수 있느지에 대하여 정량적인 결과를 실험을 통하여 제시한 보고는 내가 아는 한 존재하지 않는다. 한편 이와같이 박막 증착에 있어서 전하가 증착되어지는 박막의 물성에 미칠 수 있는 영향에 대해서는 많은 과학자들의 관심사이기도 하다. 본 실험에서는 kaufman ion gun을 이용하여 질소 양이온을, 그리고 Cs+ ion gun을 이용하여 탄소 음이온을 조사하고 이들을 이용하여 CN 박막을 증착하였다. 질소 양이온의 에너지는 100eV, 이온밀도는 70$\mu$A/$\textrm{cm}^2$로 고정하고, 탄소 이온빔(80$\mu$A/$\textrm{cm}^2$)의 에너지를 200cV까지 변화시켜가며 증착하였다. 이때 증착층의 특성에 음 전하의 효과를 유발하기 위하여 350~360$\mu$A/$\textrm{cm}^2$의 전자빔을 이온빔 증착과 동시에 추가로 조사하였고 이의 특성을 전자빔을 조사하지 않고 증착한 CN 박막의 특성과 서로 비교하였다. 또한 증착 표면의 전하 축적에 의한 입사 이온빔의 에너지 감소에 의한 영향을 방지하기 위하여 증착되는 Si 기판에 HF (300kHz, 3.5V) bias를 가하여 주었다. 전자빔의 조사와 동시에 이루어진 CN 박막의 증착은 입사하는 탄소 음 이온빔의 에너지가 80eV에서 180eV 사이일때 원자밀도의 향상과 질소함량의 증가, 그리고 sp2C-N 결합대비 sp3C-N 결합의 향상이 이루어졌음을 확인하였다. 이는 이온빔 충돌에 의하여 피코쵸 정도의 시간대에 이루어지는 박막내의 collision cascade 영역에 이에 의하여 생긴 결함부위에 유입된 음 전하가 위치하면 전하주위의 원자와 polarization을 형성하고 이에 의하여 탄소와 질소의 결합을 형성하는데 필요한 자유에너지의 감소를 수반하는 방향으로 원자의 배열이 이루어지기 때문으로 사료된다. 이와같이 이온빔 에너지가 이온빔 증착 기구의 주요한 인자로 널리 인식되고 있는 kinetic bonding process에 있어서 이온 에너지에 의하여 activation energy barrier를 넘은후, 전자의 조사가 자유에너지를 낮추는 방향으로 최종 결합경로를 조절할 수 있기 때문에 이온빔 증착을 조절할 수 있는 또 하나의 주요한 인자로 받아들여질 수 있으리라 판단된다. 이온빔 프로세스에 의한 DLC 혹은 탄소관련 필름을 형성하는데 있어서 입사 이온빔의 에너지에 의하여 수반되는 thermal spike 혹은 외부 열원에 의한 가열은 박막층의 흑연화를 수반하기 때문에 박막의 sp3 특성을 향상시키기 위하여 회피하여야 할 요소이지만 thermal spike에 의한 국부 영역의 가열과 같은 불가피한 인자가 존재하는 상황에서 전자에 의한 추가 전하의 조사에 의한 최종결합경로의 선택적 조절은 박막의 화학적 결합과 물리적 특성을 향상시킬 수 있는 중요한 방법이 될 수 있다고 판단된다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2007년도 춘계학술발표회 초록집
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• pp.159-160
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• 2007

본 연구에서는 Si 타겟과 반응성 마그네트론 스퍼터링법을 적용하여 $SiO_xN_y$ 박막을 PET 필름상에 증착하였다. PET 필름상에 밀착력 증진 및 기판 표면 거칠기 제어를 위해 이온빔을 이용한 플라즈마 전처리를 수행하였다. 플라즈마 전처리 조건과 질소 가스 유량비에 따른 $SiO_xN_y$ 박막의 광학적 특성과 수분의 투습성에 대한 영향을 관찰하였다. 광학적 투과율은 전처리 및 조성비에 관계없이 95% 이상의 높은 광투과율을 보여주었다. 수분에 대한 투습 특성은 플라즈마 전처리 조건에 따라 다소 향상됨을 확인하였고, 질소 유량비가 증가함에 따라 투습 특성이 향상되었다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2012년도 춘계학술발표회 논문집
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• pp.197-198
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• 2012

PTFE(polytetrafluoroethylene) 타겟을 RF 스퍼터링에 의하여 Si 기판과 슬라이드 글라스에 코팅하였다. PTFE의 기초 실험조건으로 타겟 건 파워, 공정시간, 압력 및 바이어스 파워를 변화시켰다. PTFE 필름의 특성은 조건별 두께를 비교하였고, 분광광도계에 의한 투과도를 측정하였다. PTFE의 발수 특성과 스퍼터링 공정 조건을 확인하고자 접촉각 측정을 실시하였다. 타겟 건의 파워 및 시간에 따라 증착속도의 차이가 있었으며, 광학적인 투과도에서도 변화가 있음을 알 수 있었다. 발수특성을 나타내는 PTFE의 스퍼터링에 의한 접촉각 측정을 통해 다양한 조건별 접촉각 특성을 확인하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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• pp.146-146
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• 2009

최근에 광도전체와 형광체를 기반으로 평판형 디지털 방사선 검출기의 상업적 발전가능성에 많은 관심을 가지고 있다. 본 연구는 기존의 직접변환방식에 널리 사용되었던 비정질 셀레늄 (amorphous selenium) 기반의 디지털 방사선 검출기보다 높은 전기적신호 및 동작특성을 가지는 물질층을 제작하기 위해 High Purity (99.99%)의 상용화된 $PbI_2$를 특수용매에 담가두었다가 약 1시간동안 Biology 초음파 처리한 후 농축기를 사용하여 건조된 $PbI_2$를 3Roll-milling을 사용하여 미세크기의 Powder를 얻어내었다. 합성된 $PbI_2$ Powder를 PIB(Particle-in-Binder)법을 이용하여 전도성을 가진 ITO(Indium-tin-oxide)코팅된 유리판에 제작된 필름의 상부에 Magnetron sputtering system 을 사용하여 전극을 $1cm{\times}1cm$의 크기로 증착하였다. I-V 테스트를 통하여 X선 조사시 $PbI_2$필름의 Sensitivity, Dark current, SNR(signal-to-noise ratio)을 측정하여 필름의 전기적 검출 특성을 정량적으로 평가하였고 SEM(scanning electron microscope)을 통하여 입자의 크기를 관찰하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제47권3호
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• pp.316-320
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• 2009

폴리카보네이트(polycarbonate)는 가볍고, 내충격성 및 가공성이 우수하여 광학기기의 렌즈 및 각종 건축물의 투명 소재 등에 유리의 대체품으로서 널리 이용되고 있으나 낮은 표면경도를 가지고 있어 유통 또는 사용시의 접촉으로 인하여 제품에 손상을 줄 염려가 있다. 따라서 본 연구에서는 폴리카보네이트 필름에 아크릴레이트 올리고머, 모노머, 용매, 염료, 실리콘 아크릴레이트, 그리고 광개시제 등을 다양한 함량비율에 따라 혼합한 코팅용액을 제조하고, 구성 성분의 비율에 따른 폴리카보네이트 필름의 표면 경도, 접착력, 그리고 투과율의 변화를 실험하였다. 그 결과 최대 연필 경도가 2H이고, 접착력과 가시광선 투과율이 우수한 코팅용액의 조성을 얻었다. 색상코팅 실험 결과, 기존 산화물 증착에 의해 구현하던 색상을 본 실험에서 제조한 코팅 용액을 사용하여 거의 대부분 구현할 수 있었으며, 이를 바탕으로 색상 윈도우 렌즈를 제작한 결과, 매우 깨끗하고 균일한 색상과 표면을 가졌다.