• 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.

• 전기전자학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.213-215
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• 2018

본 연구에서는 실리콘 기판 위에 DC 스퍼터링 방법을 이용하여 비정질 탄소박막을 제작하고, 흡광특성과 광발열 특성을 조사하였다. 비정질 탄소박막은 1000 nm 파장에서 97%의 흡광도를 보였으며, 백색광이 조사됨에 따라 비정질 탄소박막의 온도는 $21.1^{\circ}C$에서 $24.1^{\circ}C$로 상승하여 약 $3^{\circ}C$의 온도가 증가하였다. 또한, 백색광이 50초 동안 조사되는 동안 비정질 탄소박막에서는 기판에 비해 4배 빠른 온도상승속도로 온도가 증가하였다.

• 한국진공학회지
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• 제22권1호
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• pp.31-36
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• 2013

마이크로플라즈마 화학기상증착법(microwave plasma enhanced chemical vapor deposition, MPCVD)에 의하여 형성된 비정질 탄소 박막의 효율적인 도핑 공정을 위하여, 비정질 탄소 박막의 성장 직전 nucleated seed 상태의 기판 혹은 일부 성장된 박막 위에 비소(As) 이온을 이온 주입하였고 그 직후 다시 MPCVD에 의하여 박막을 성장시켰다. MPCVD에 의한 성장 자체가 약 $500{\sim}600^{\circ}C$ 온도에서의 어닐링 공정을 대체할 수 있으므로, 기존의 이온 주입 후 별도의 어닐링 공정과 비교 시 간략화된 공정으로도 어닐링 효과가 있다고 할 수 있다. 이온 주입 후 박막 성장으로 어닐링 효과를 얻은 비정질 탄소 박막의 경우, $2.5V/{\mu}m$의 전계에서 약 $0.1mA/cm^2$의 전계 방출 특성을 관찰할 수 있었고 또한 라만 스펙트럼 특성에서도 다이아몬드 특성 및 그래파이트 특성 모두 뚜렷이 관찰되었다. 전기적, 구조적 특성 관찰로부터 이온 주입된 As 이온이 자동 어닐링 효과에 의해 충분히 비정질 탄소 박막에 도핑되었다고 할 수 있다.

• 한국진공학회지
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• 제20권5호
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• pp.333-338
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• 2011

본 연구에서는 전자석 코일 마그네트론 소스를 가지는 비대칭 마그네트론 스퍼터링 장치를 이용하여 보호 코팅 소재로 사용되어지는 비정질 탄소박막을 제작하였다. 내부 전자석 코일의 전류를 고정하고 외부 전자석 코일의 전류를 다양하게 변화시켜 탄소 박막을 제작하였고, 제작되어진 박막들의 경도, 마찰계수, 접착력, 표면 거칠기 등의 트라이볼로지 특성들을 측정하였고, 라만과 HRTEM을 이용하여 구조적 특성을 평가하였으며, 이들 상호간에 관계를 규명하였다. 결과로서, 제작되어진 탄소박막의 경도, 마찰계수, 접착 특성은 외부 전자석 코일 전류가 증가함에 따라 향상되었으며, 이러한 결과는 박막내에 결합력이 강한 $sp^2$ 결합과 클러스터의 형성과 관련된다. 전자석 코일 전류의 증가는 전자와 이온 밀도의 증가시키고, 기판에서 이온의 충돌의 증가와 기판온도 향상을 야기한다. 이러한 현상의 박막내에 증가되어진 $sp^2$ 결합과 클러스터들의 형성은 탄소박막의 트라이볼로지 특성 향상에 기여하였다.

• 한국진공학회지
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• 제16권2호
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• pp.122-127
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• 2007

본 연구에서는 비정질 탄소박막들(a-C, a-C:H, a-C:N)을 흑연타겟이 부착되어진 비대칭 마그네트론 스퍼터링법을 이용하여 증착하였으며, 음의 DC 바이어스 전압의 효과를 알아보기 위해 증착가스 압력내에서 200 V를 인가하여 탄소박막들을 제작하였다. 수소화된 비정질 탄소박막과 질화탄소박막은 각각 스퍼터링 가스로써 아세틸렌과 질소를 주입하여 제작하였다. 결과적으로 26.5 GPa의 높은경도와 0.1 nm의 낮은 거칠기 그리고 접착력은 30.5 N를 가지는 수소화된 비정질 탄소박막을 합성하였으며, 32 N의 좋은 접착 특성을 나타내는 질화 탄소 박막을 합성하였다. 본 논문에서는 아세틸렌과 질소 가스의 효과와 음의 DC 바이어스 전압에 따른 비정질 탄소박막들의 구조적 특성과 물리적 특성과의 관계를 규명하였다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 1996년도 재료학회 춘계학술발표회
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• pp.85-85
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• 1996

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2015년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.69-70
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• 2015

탄소는 독성이 없고 친환경적이며 물리화학적 안정성 및 내마모성 등 많은 장점을 가지고 있어 많은 연구들이 진행 되고 있다. 바이오영역에서도 많은 연구들이 진행되어 왔지만 실제 응용된 것은 많지 않다. 본 연구에서는 탄소 박막표면에 -CHx 화학구조가 세포 성장에 어떤 영향을 미치는지 규명 하고자 하였다.

• 공업화학
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• 제19권3호
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• pp.322-325
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• 2008

3,3-Dimethyl-1-butene ($C_6H_{12}$) 모노머를 PECVD 증착하였다. 비정질 탄소막은 FT-IR 스펙트럼에서 R.F.전력/압력비가 증가할수록 수소의 함유량과 dangling bond가 감소되고 막의 기계적 특성은 밀도가 상승함으로써 비례하여 향상되었다. 또한 Raman 스펙트럼에서 D 피크가 증가하였고 고리구조의 막을 형성하였다. 따라서 경도와 모듈러스가 각각 12 GPa과 85 GPa였다. 증착된 막의 굴절률(n)과 흡광계수(k)는 전력/압력비가 상승할수록 증가하였다.

• 공업화학
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• 제26권1호
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• pp.80-85
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• 2015

본 연구에서는 리튬이차전지의 음극활물질인 실리콘/탄소 복합소재를 제조하여 전기화학적 특성을 확인하였다. 실리콘/탄소 합성물은 마그네슘의 열 환원 반응을 통해 SBA-15 (Santa Barbara Amorphous material No. 15)를 제조한 후 페놀 수지의 탄화 과정을 통해 합성하였다. 실리콘/탄소를 음극으로 제조하여 충방전, 사이클, 순환전압전류, 임피던스 테스트를 통해 분석하였다. 실리콘에 코팅된 탄소는 전기 전도도를 향상시켜 Rct값을 235 ohm (silicon)에서 30 ohm (실리콘/탄소)으로 낮추었고 리튬의 탈 삽입 시에 발생하는 실리콘의 팽창을 억제하여 전극을 안정화시키는 효과를 보여주었다. 실리콘/탄소 전극을 사용한 리튬이차전지는 1,348 mAh/g의 용량을 나타내었고 50사이클 동안 76%의 안정성을 보여주었다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1211-1214
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• 2003

The film is prepared by electron cyclotron resonance chemical vapor deposition (ECRCVD) employing CH$_4$ and H$_2$ gases. It is deposited by the control of microwave plasma power, gas flow ratio, deposition pressure, and In-situ thermal treatment temperature. The structure of a-C:H (hydrogenated amorphous carbon) thin film is analysed by FT-IR spectroscopy. The fraction sp$^3$ versus sp$^2$ bonding is very important to clear up the surface and interrace of a-C:H film properties such as nano-scale friction behavior. The sp$^3$ versus sp$^2$ bonding of a-C:H thin film is dependent on the deposition conditions, therefore. nano-scale friction behavior is dependent on the deposition conditions.