• 제목/요약/키워드: 진공증발

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진공 증발법으로 증착한 Cr, Cr$_2$O$_3$ 박막의 조직 및 특성에 관한 연구 (A study on the structure and properties of Cr and Cr$_2$O$_3$ films deposited by the vacuum evaporation method)

  • 이종민;이정중
    • 한국표면공학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.74-82
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    • 1994
  • The structure and properties such as adhesion and corrosion resistance of Cr and $Cr_2O_3$ films, deposited on steel plates by the vacuum evaporation method, were investigated. According to the ESCA and AES analy-sis, it could be concluded that chromium oxide with uniform composition could be formed on the steel sub-strate. The deposited Cr and $Cr_2O_3$ films had high adhesion strength, and they did not peeled off by the tape test. The adhesion property, however, was deteriorated as the film thciknes increased. After bending of the deposited specimen many cracks were observed by SEM, and they were assumed to have propagated along co-lumnar boundaries by the bending test. The corrosion resistance of the films was not generally good, which in-dicates that the films had a porous structure with a large number of defects such as pin holes and voids.

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고진공 반응이온 마그네트론 스퍼터링으로 증착된 $TiO_2$ 박막의 광학적, 구조적 특성 (Optical and structural properties of $TiO_2$ thin films by high-vacuum reactive magnetron sputtering)

  • 김성화;이인선;황보창권
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2000년도 하계학술발표회
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    • pp.170-171
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    • 2000
  • 최근 광 응용기술, 레이저 및 광통신 기술이 빠르게 발전함에 따라 고부가 가치 광학박막의 규격이 높아지고 있으며, 덩어리와 같은 광학적, 기계적 특성을 갖는 광학박막이 요구되고 있다. 일반적으로 이러한 성능을 만족하는 광학박막을 제작하기 위해 전자빔으로 증발되어 기판에 증착되는 박막에 직접 산소 이온을 이온총을 이용하여 기판에 쏘아줌으로써 양질의 산화박막을 제작하는 이온빔 보조 증착법이 가장 많이 적용되고 있다. 여기서 이온빔은 증착되는 박막의 기둥구조를 파괴시켜 원래의 덩어리(bulk)에 가까운 성질을 갖는 조밀한 박막을 제작하는데 이용된다. 좀더 조밀한 박막을 만들어 덩어리에 가까운 성질을 갖도록 하기 위해서는 박막을 형성하는 이온들의 이온에너지를 높여주어야 하는데, 그 방법으로 이온빔 스퍼터링이나 RF 또는 DC 마그네트론 스퍼터링 방법 등이 있으며, 최근에는 medium frequency에 의한 twin-마그네트론 스퍼터링 기술을 이용하기도 한다$^{(1 4)}$ . (중략)

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PVD 스퍼터링법에 의해 제작된 Zn계 박막의 결정구조와 표면특성에 미치는 인히비더의 영향 (The Effect of Inhibitor on the Crystal Structure and Surface Properties Zn Alloy Films Prepared by PVD Sputtering Method)

  • 배일용;표성욱;이운기;임경민;이명훈
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.38-38
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    • 2014
  • SPCC강판상에 PVD 스퍼터링법으로 Zn계 박막을 제작하였고, Zn계 박막의 결정구조와 표면특성에 미치는 산소의 영향을 해석하였다. 실험결과, 진공쳄버 내부에 있는 대부분의 Zn 이온중에서 Mg 이온이 증가할 때, Mg의 증발 및 흡착으로 인한 Zn의 증착핵 성장 억제와 Zn-Mg 금속간 화합물의 분산분포는 Zn-Mg막의 결정입자의 크기를 작게 만들었다. 산소가 쳄버내부에 존해하는 경우에는 XRD 피크는 상대적으로 감소되면서 브로딩하게 나타났다. 또한, 표면특성인 몰포로지의 경향을 분석해 보면 결정입도는 작아지는 현상을 보였다. 이것은 챔버 내부에 존재하는 잔류가스인 산소가 Zn 및 Mg과 같은 증착입자와 결합 및 흡착이 이루어지고, Zn 및 Mg 등이 증착핵의 마이그레이션 효과를 감소시켜 결정입도의 크기가 감소되는 것으로 나타났다.

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인공토양으로부터 토양증기추출법에 의한 유기화합물의 탈착 현상에 관한 연구 (Desorption of Organic Compounds from the Simulated Soils by Soil Vapor Extraction)

  • 이병환;이현주;이종협
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 1998년도 총회 및 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.22-26
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    • 1998
  • 토양오염 정화방법의 하나인 토양증기추출법(soil vapor extraction, SVE)은 오염된 토양에 진공 또는 가압의 공기를 공급하여 연속적인 공기 흐름을 유도함으로써 토양의 기공에 잔류하는 유해화합물의 증발을 촉진하여 오염물질을 제거하는 공정이다. 본 연구에서는 토양증기추출법의 효율에 영향을 주는 인자들 가운데에서 토양의 수분함량과 오염물질의 종류가 오염물질의 제거효율에 미치는 영향에 대한 실험과 계산을 수행하였다. 인공토양으로 glass bead, sand, molecular sieve가 사용되었으며. 오염물질로는 톨루엔. 메틸에틸케톤, 트리클로로에틸렌이 사용되었다. 각 실험에 대하여 프로인들리히 등온식과 기공확산모델 등을 고려하여 계산을 수행한 결과, 수분이 없는 경우에는 탈착식에 의해, 수분이 있는 경우에는 interparticle에서의 확산 현상에 의해 오염물질의 제거속도가 지배됨을 알 수 있었다. 이러한 연구결과는 정화대상지역에 SVE를 이용한 적절한 정화방법을 설계하는데 기초자료로 이용할 수 있을 것이다.

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진공증발원 시스템을 이용한 CIGS 박막의 특성평가에 관한 연구 (Properties of CIGS thin film developed with evaporation system)

  • 김은도;정예슬;정다운;엄기석;황도원;조성진
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.85.1-85.1
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    • 2010
  • $Cu(In,Ga)Se_2$ (CIGS) thin film solar cell is currently 19.5% higher efficiency and developing a large area technology. The structure of CIGS solar cell that make five unit layers as back contact, light absorption, buffer, front transparent conducting electrode and antireflection to make them sequentially forming. Materials and various compositions of thin film unit which also manufacture a variety method used by the physical and chemical method for CIGS solar cell. The construction and performance test of evaporator for CIGS thin film solar cell has been done. The vapor pressures were changed by using vapor flux meter. The vapor pressure were copper (Cu) $2.1{\times}10^{-7}{\sim}3.0{\times}10^{-7}$ Torr, indium (In) $8.0{\times}10^{-7}{\sim}9.0{\times}10^{-7}$ Torr, gallium (Ga) $1.4{\times}10^{-7}{\sim}2.8{\times}10^{-7}$ Torr, and selenium (Se) $2.1{\times}10^{-6}{\sim}3.2{\times}10^{-6}$ Torr, respectively. The characteristics of the CIGS thin film was investigated by using X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy/energy dispersive spectroscopy (SEM/EDS) and photoluminescence (PL) spectroscopy using a He-Ne laser. In PL spectrum, temperature dependencies of PL spectra were measured at 1137 nm wavelength.

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분말 스퍼터링과 후열처리 복합 공정으로 제조한 주석 함유 갈륨 산화물 다공성 나노와이어 (Porous Sn-incorporated Ga2O3 nanowires synthesized by a combined process of powder sputtering and post thermal annealing)

  • 이하람;강현철
    • 한국결정성장학회지
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    • 제29권6호
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    • pp.245-250
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    • 2019
  • 라디오주파수 분말 스퍼터링 방법으로 sapphire (0001) 기판 위에 Sn을 함유한 β-Ga2O3(β-Ga2O3 : Sn) 나노와이어를 증착하였다. 후열처리 공정의 가스 분위기가 나노와이어 형상의 변화에 미치는 영향을 연구하였다. 800℃에서 진공 중 열처리 과정에서, as-grown 나노와이어는 다공성 구조로 전이하였다. 비화학양론 Ga2O3-x는 화학양론 Ga2O3로 바뀌고, Sn원자는 응집하여 나노클러스터를 형성한다. Sn 나노클러스터는 증발하여 Sn 원자의 함량은 1.31에서 0.27 at%로 감소하였다. Sn원자의 증발로 인하여 나노와이어 표면에 다수의 기공이 형성되고, 이는 β-Ga2O3 : Sn 나노와이어의 체적대비 표면적 비율을 증가시킨다.

응고화 경로가 고분자막 및 함침 약제 형상 변화에 미치는 영향의 분석 (Effect of Coagulating Conditions on the Morphology of Membrane and Drug Being Impregnated)

  • 한명진;남석태;이재훈
    • 폴리머
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    • 제25권2호
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    • pp.151-160
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    • 2001
  • 결정성 약제가 함침된 생분해성 고분자학이 고분자(poly(d,1-lactide)), 약제(progesterone) 및 용매(dimethylformamide)로 이루어진 고분자용액을 고형화시켜 제조되었다. 용매에 약제 및 고분자를 용해시켜 준비된 제막용액을 유리판 위에 도포한 후, 이로부터 용매를 증발시켜 고형화시키거나, 또는 고분자 및 함침 약제 모두에 비용매로 작용하는 물과 용액 필름에 존재하는 용매를 교환시켜 용액 필름이 응고되도록 하였다. 제조된 고분자막들은 용액 필름의 응고화 경로에 따라 뚜렷하게 다른 형상을 보여주었다. 진공 상태에서 용매의 증발을 통해 응고화되었을 때, 함침 약제인 프로제스테론은 구의 형상을 보여주며 고형화된 고분자 구조에 둘러싸여 막의 내부에 균일하게 분포되었다. 이에 비해, 비용매인 물에 침지시켜 용매와 비용매의 급속한 확산에 의해 응고화시키거나, 대기에 방치시켜 대기에 존재하는 수증기의 흡수에 의해 고분자 희박 지역의 핵 형성을 통한 용액 필름의 액체-액체 상분리를 유도하며 응고화시킨 경우, 함침된 약제는 고분자막 내부에 편상의 결정 구조를 지니며 막 내부에 불균일하게 분포되었다.

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$In_2Se_3$$Cu_2Se$를 이용한 $CuInSe_2$박막제조 및 특성분석 (Fabrication and Characterization of $CuInSe_2$Thin Films from $In_2Se_3$ and$Cu_2Se$Precursors)

  • 허경재;권세한;송진수;안병태
    • 한국재료학회지
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    • 제5권8호
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    • pp.988-996
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    • 1995
  • CdS/CuInSe$_2$태양전지의 광흡수층인 CuInSe$_2$박막을 In$_2$Se$_3$와 Cu$_2$Se 이원화합물을 precursor로 하여 진공증발법으로 제조하였고 특성을 분석하였다. 먼저 유리기판위에 0.5$\mu\textrm{m}$ 두께의 In$_2$Se$_3$를 susceptor온도를 변화시켜가면서 증착한 결과 40$0^{\circ}C$에서 가장 평탄하고 치밀한 박막이 형성되었다. 그 위에 Cu$_2$Se$_3$를 진공증발시켜 증착함으로써 in-situ로 CuInSe$_2$박막을 형성시키고 In$_2$Se$_3$를 추가로 증발시켜 CuInSe$_2$박막내에 존재하는 제 2상인 Cu$_2$Se를 제거시켰다. 이 경우 susceptor온도가 $700^{\circ}C$ 일때 미세구조가 가장 좋은 CuInSe$_2$박막이 형성되었으며 약 1.2$\mu\textrm{m}$ 두께에서 약 2$\mu\textrm{m}$의 결정립크기와 (112) 우선배향성을 가졌다. 추가 In$_2$Se$_3$양이 증가함에 따라 CuInSe$_2$박막의 조성편차보상으로 hole 농도가 감소하고 전기 비저항이 증가하였고, optical bandgap은 거의 일정한 값인 1.04eV의 값을 가졌다. Mo/유리기판 위에 증착한 CuInSe$_2$박막도 유리기판 위에 증착한 박막과 비슷한 미세구조를 가졌으며, 이 박막을 토대로 ZnO/CdS/CuInSe$_2$/Mo 구조를 갖는 태양전지 구현이 가능할 것으로 생각된다.

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ZnO/SiO2 가지형 나노계층구조의 제작 및 광학적 특성 연구 (Fabrication and Optical Property of ZnO/SiO2 Branch Hierarchical Nanostructures)

  • 고영환;김명섭;유재수
    • 한국진공학회지
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    • 제20권5호
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    • pp.381-386
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    • 2011
  • 실리콘(silicon) 기판위에 전기화학증착법(electrochemical deposition)을 이용하여 성장된 ZnO (zinc oxide) 나노로드 표면에 $SiO_2$ (silicon dioxide)를 전자빔증발법(e-beam evaporation)을 이용하여 증착하였으며, 이는 자연적으로 경사입사(oblique angle) 증착이 이루어져 $SiO_2$ 나노로드가 자발 형성되어, ZnO/$SiO_2$ 가지형 나노계층구조형태가 제작될 수 있음을 확인하였다. 실험을 위해서 $SiO_2$ 증착률을 0.5 nm/s로 고정하고 $SiO_2$ 증착시간을 변화시켰으며, 각각 나노구조의 형태와 광학적 특성을 분석하였다. 실리콘 기판위에 전기화학증착법으로 성장된 ZnO 나노로드는 수직으로 정렬된 1차원의 나노구조의 기하학적 형태를 갖고 있어, 입사되는 빛의 파장이 300 nm에서 535 nm인 영역에서 10% 미만의 반사방지(antireflection) 특성을 보였으며, $SiO_2$ 증착시간이 100 s일 때의 ZnO/$SiO_2$ 가지형 나노계층구조에서는 점차적 변화를 갖는 유효 굴절률 분포로 인해 개선된 반사 방지 특성을 확인하였다. 이러한 반사방지 특성과 branch 계층형태의 나노구조형태는 광전소자 및 태양광 소자 응용에 있어서 유용한 소재로 사용될 수 있다.

ITO/PET 기판 위에 성장된 산화아연 나노로드에 형성된 은 입자의 광학적 특성 및 소수성 표면 연구 (Optical and Hydrophobic Properties of Ag Deposited ZnO Nanorods on ITO/PET)

  • 고영환;김명섭;유재수
    • 한국진공학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.205-211
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    • 2012
  • 인듐주석산화막/폴리에틸렌 테레프탈레이트(ITO/PET: indium tin oxide/polyethylene terephthalate) 유연 기판 위에 성장된 산화아연(ZnO) 나노로드(nanorods)를 이용하여 형성된 은(Ag) 입자의 광학적 특성 및 소수성 표면에 대해 조사하였다. 시료를 준비하기 위해 스퍼터링법(sputtering)으로 코팅된 산화아연 씨드층(seed layer)을 이용하여 전기화학증착법(electrochemical deposition)으로 산화아연 나노로드를 성장시킨 후, 열증발증착법(thermal evaporation)을 사용하여 은을 증착하였다. 산화아연 나노로드의 불연속적인 표면 특성 때문에 은이 증착되면서 나노크기를 갖는 입자로 형성되었다. 비교를 위해 같은 조건으로 은을 평평한 ITO/PET에 증착하여 시료를 준비하였으며, 증착되는 은의 양을 조절하기 위해 100초에서 600초까지 열증발증착시간을 변화시켰다. 은 증착시간이 증가할수록 산화아연 나노로드 표면에 형성되는 은 입자의 크기와 양이 증가하였으며, 또한 빛의 흡수율이 가시광 영역에서 크게 증가하는 것을 확인하였다. 이는 은 입자의 국소표면플라즈몬공명(localized surface plasmon resonance)에서 기인된 것으로 짐작한다. 또한 물방울 테스트실험에서 평평한 ITO/PET에 증착된 은에서의 접촉각(contact angle)보다 산화아연 나노로드에 증착된 은 입자에서의 접촉각이 크게 증가함을 보여, 개선된 소수성 표면을 가질 수 있음을 확인하였다. 이러한 광학적 특성과 소수성 표면 결과는 산화아연 나노로드의 기반의 염료감응형 태양전지 또는 자정효과(self-cleaning)를 갖는 표면구조로 유연소자에 유용하게 응용할 수 있을 것으로 기대된다.