• 열처리공학회지
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• 제13권5호
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• pp.355-359
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• 2000

Ion beam assisted deposition system was used to deposit CNx coatings with various thickness on the substrates of high-frequency induction hardened steels. Rolling contact fatigue tests were performed using Polymet RCF-1 machine with a constant supply of lubricant. Rolling contact fatigue life was substantially different in the steels with various thickness of CNx coatings. The optimum thickness of CNx coating was found to be $8.9{\mu}m$, showing the longest fatigue life, mainly caused by higher resistance to initiation of cracks and protective overcoat remaining to the surface failure during rolling contact fatigue. Cracks were initiated in the substrates under the surface of wear track and propagated to the surface, which eventually resulted in the failure. The reduction of fatigue life observed in the specimen with elimination of CNx coating during rolling contact fatigue was explained by the substrates deformation.

• 한국진공학회지
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• 제7권s1호
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• pp.30-36
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• 1998

The plasma-spray technique is currently the most frequently used method to produce calcium phosphate coatings. Hydroxyapatite(HAp), one form of calcium phosphate, is preferred by its ability to form a direct bond with living bone, resulting in improvements of implant fixation and faster bone healing. Recently, concerns have been raised regarding the viable use and long-term stability of plasma-spray HAp coatings due to its nature of comparatively thick, porous, and poor bonding strength to metal implants. Thin layers (maximum of few microns) of calcium phosphate were formed by an e-beam evaporation with and without ion bombardments. The Ca/P ration of film was controlled by either using the evaporants having the different ration of Ca/P with addition of CaO, or adjusting the ion beam assist current. The Ca/P ration had great effects on the structure formation after heat treatment and the dissolution bahavior. The calcium phosphate films produced by IBAD exhibited high adhesion strength.

• 한국광학회지
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• 제13권2호
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• pp.105-112
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• 2002

전자총을 사용하여 증착한 보통(conventional) Nb$_2$O$_{5}$ 박막과 Ar 이온빔 보조 증착(ion beam assisted deposition, IBAD)한 Nb$_2$O$_{5}$ 박막의 광학적, 물리적 특성을 조사하여 IBAD의 효과에 대해 연구하였다. IBAD Nb$_2$O$_{5}$ 박막과 보통 Nb$_2$O$_{5}$ 박막의 진공-공기간 반사 스펙트럼과 박막 단면의 SEM 측정 결고, IBAD Nb$_2$O$_{5}$ 박막은 보통 박막에 비해 조밀한 박막으로 증착되었으며, 분광 광도계를 이용하여 포락선 방법으로 구한 IBAD Nb$_2$O$_{5}$ 박막의 평균 굴절률은 보통 Nb$_2$O$_{5}$ 박막 보다 증가하고, 소멸계수는 감소하였다. 이는 IBAD에 의한 이온빔 충격으로 Nb$_2$O$_{5}$ 박막의 미세구조가 변화하여 조밀도가 증가하였기 때문으로 판단된다. 주입 산소 양이 증가함에 따라 IBAD Nb$_2$O$_{5}$ 박막과 보통 Nb$_2$O$_{5}$ 박막의 평균 굴절률과 소멸계수는 모두 감소하는 경향을 보였으며, IBAD Nb$_2$O$_{5}$ 박막은 이온빔 전류 밀도가 증가함에 따라 평균 굴절률이 증가하였다. 보통 Nb$_2$O$_{5}$ 박막과 IBAD Nb$_2$O$_{5}$ 박막은 모두 불균일 굴절률을 나타냈으며, IBAD Nb$_2$O$_{5}$ 박막은 이온빔 전류 밀도가 증가할수록 굴절률의 불균일도는 증가하였다. 증착된 Nb$_2$O$_{5}$ 박막은 XRD 측정 결과 모두 비정질이었으며, IBAD에 의해 박막의 결정 구조는 변하지 않았다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2000년도 제18회 학술발표회 논문개요집
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• pp.117-117
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• 2000

높은 광학적 투과성과 전기전도성을 갖는 ITO film은 solar cell같은 optoelectronic device나 휴대용 소형 TV, flat panel display 등의 투명전극으로 그 응용 분야가 광범위하여 많은 연구가 수행되어져 왔다. 기판으로서 유리를 사용할 때 생기는 활용범위 제한을 극복하고자 최근 유기물 위에 증착이 가능한 저온 증착방법에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 그 가운데 이온빔과 같은 energetic한 beam을 이용한 박막의 제조는 기판을 플라즈마 발생지역으로부터 분리시켜 이온빔의 flux 및 에너지, 입사각 등의 자유로운 조절을 통해 상온에서도 우수한 성질의 박막형성 가능성이 제시되어 지고 있다. ITO박막을 형성하는 방법 중 스프레이법이나 CVD법과 같은 화학적 증착방법은 증착시 350-50$0^{\circ}C$의 고온이 필요하고 현재 가장 많이 응용되어 지고 있는 sputter법은 15$0^{\circ}C$정도의 가열이 필요하므로 앞으로 응용가능성이 매우 커서 많은 연구가 진행중인 플라스틱과 아크릴 같은 flexible 한 기판위 증착에 적용이 불가능하다. 본 실험에서는 IBAD(Ion Beam Assisted Deposition)법을 이용하여 저온 ITO film을 유리와 유기막위에 증착하는 연구를 수행하였다. 유기막위에 증착된 ITO는 보다 가볍고 충격에 강하고 유리에 못지 않은 투과성을 가지고 있으나 현재 film의 quality 향상에 대한 요구가 증대되어 지고 있는 실정이다. 따라서, 본 실험에서는 dual oxygen ion gun의 조건변화에 따른 ITO film의 특성변화를 관찰하였다. 고정된 증？율에 한 개 ion gun에 ion flux를 고정시킨 후 또 다른 ion gun에서 발생하는 oxygen radical의 영향을 조사하였으며 oxygen radical의 rf power에 따른 변화는 OES(Optical emission spectroscopy)를 사용하였다. 너무 적은 oxygen ion beam flux나 oxygen radical은 film의 전도도 및 투과도를 저하시켰고 반면 너무 과도한 flux의 증가 시는 전도도는 감소하였고 투과도는 증가하는 경향을 보였다. 기판에 도달하는 oxygen ion flux는 faraday cup을 이용하여 측정하였으며 증착된 ITO film은 XPS, UV-spectrometer, 4-point probe를 이용하여 분석하였다.

• 한국광학회지
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• 제13권3호
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• pp.204-208
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• 2002

본 논문에서는 ITO박막의 면저항과 투과율의 최적 상태를 얻기 위해 이온총에 주입된 Ar:O$_2$혼합비율과 이온빔 발산 각안으로 도입된 $O_2$에 따른 변화를 연구하였다. 기판은 이온빔 발산 각 외부에 위치시켰고, 박막은 상온에서 전자빔으로 증발시킨 ITO와 이온 mixing하여 제작하였다. XRD 측정 결과, 상온에서 제작된 ITO 박막은 모두 비정질이었다. 3$\times$$10^{-5}$ Torr의 산소 분위기에서 이온총에 주입된 Ar:O$_2$비율이 40:60일 때 85%로 가장 높은 투과율을 보였고, 1$\times$$10^{-5}$ Torr에서 Ar:O$_2$비율이 40:60일 때 132 $\Omega$/$\square$ 의 가장 낮은 면 저항을 보였다.

• 한국광학회지
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• 제11권3호
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• pp.147-151
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• 2000

전자총을 사용하여 이온 보조한 Ta2O5 박막과 이온 보조하지 않은 ${Ta_2}{O_5}$ 박막을 진공 증착하고, 증착 조건에 따른 광학적 특성과 기계적 특성을 측정하였다. 양극전압 120V, 이온빔 전류밀도 $50~500\muA/cm^2$로 산소 이온보조 증착한 박막의 경우 굴절률은 상온에서 제작한 보통 ${Ta_2}{O_5}$ 박막의 1.94보다 높은 2.15이었으며, 변형력은 $7.0\times10^8 dyne/cm^2$보다 낮은 $5.0\times10^8 dyne/cm^2$2이었다. 이는 기판온도 $230^{\circ}C$에서 증착한 박막과 광학적.기계적 특성이 유사함을 알수 있었다. 아르곤 이온 보조한 박막의 경우 인장 변형력은 감소하였으나 가시광 영역의 단파장쪽에서 흡수가 발생하였다. 그리고 X-선 회절분석 결과 모든 박막의 비정질로 나타났다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1998년도 제14회 학술발표회 논문개요집
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• pp.27-27
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• 1998

진공기술의 응용과 진공환경의 이용은 더 이상 논하지 않더라도 산업 전반에 그 충요성이 점점 더 커가고 있다. 이러한 여건에도 불구하고 진공율 이용하는 system 개밟의 국산화는 수 입하는 system으$\mid$ 수에 비하여 절대적으로 부족하며, 또한 개발하는 system의 자동화는 거의 이 루어지지 않고 있으며, 자동화된 진공판련 system은 거의 대부분 수입에 의흔하고 있다. 실험 실 규모에서부터 System올 하나하나 개밭하고, 이톨 자동화하는 노력과 일이 진행됨다면 산업 응용에 있어서도 자연스럽게 자동화된 system으$\mid$ 개발이 이루어 질 것이다 .. system 자동화는 상 품수명의 단축과 이에 따른 다품종 소량을 요구하는 시장수요에 대응하고, 인력절감과 고풀짙 화로 생산성 향상의 요구에 대응하기 위하여 필요하다. 본 연 구에 서 는 e-beam evaporator로 evaporation하면 서 ion beam으로 assist하여 thin film율 제 작하는 IBAD vacuum system율 싫 계 및 제 작하고[1,2], PLC[3,떼톨 이 용하여 system 자동화톨 하였다 .. thin film 제작 process는 먼저 기본 진공상태로 만뚫고 난 뒤, e-beam evaporator로 e evaporation하면서 ion beam source로 assist하여 substrate 011 thin film율 제조한다 226;. thin film올 제 조하면서 thickness monitor로 sample의 thickness rate톨 control 하고, sample의 균얼성과 밀착 성을 고려하여 substrate톨 rotation 및 heating 할 수 있도록 싫계, 제작하였다. 양질의 박막올 제조하기 위해서 진공환경이 좋은 상태로 제공되어야 한다. 이톨 위하여 oil free operation 0 I 가 능한 dry pump와 turbo molecular pump로 고진공 배기 하였다. 진공도의 흑점은 thermal effect 툴 고려하여 cold cathode ion gauge률 사용하였고, intro chamber와 main chamber 사이에는 g gate valve톨 설치하여 벌도로 운용되도록 하였다. 이러한 process를 박막의 두께, 진공도, 시 간, 온도, 공정 동의 조건올 기훈으로 자동화한 것이다. 또한 정전과 단수에 대한 interlock 기능 도 고려하였다.하였다.

• 한국광학회지
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• 제8권1호
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• pp.37-41
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• 1997

Ar 이온 보조 증착(IAD)에 의해 제작된 ZnS 박막의 광학적 특성, 환경적 안정성, 결정성을 기존의 보통 박막과 비교 분석하였다. IAD 박막은 보통 박막에 비해 상대적으로 높은 굴절률과 낮은 소멸 계수를 나타내었고, 습도(85%)와 온도(150.deg. C)에 대한 안정성 테스트 결과 수분 감도와 온도 의존성이 현저히 감소되어 이들 환경에 대하여 안정성을 갖는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 이온 충격에 의해 박막의 조밀도가 증가되어 내부 미세구조가 개선되므로 대기중의 수분 흡착 감소에 기인한 것으로 분석된다. 또한 X선 회절 실험 결과 보통 박막은 전형적인 박막의 비정질 구조를 나타낸 반면 IAD 박막은 결정질의 구조를 나타내었다.

• 공업화학
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• 제16권4호
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• pp.527-532
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• 2005

이온성고분자-금속복합체(Ionic Polymer Metal Composites, IPMC)는 전기활성 고분자이며, 낮은 구동전압에서도 큰 변위를 나타내는 유연한 스마트 소재(soft smart material)이다. 이온성고분자-금속복합체의 표면전극 제조는 일반적으로 화학적 환원방법(무전해 전기도금)에 의해 제조되고 있지만, 이러한 방법에서는 그 재료가 다공성 고분자 막으로 표면이 균일한 전극을 제조하기에 어려움이 있다. 본 연구에서는 전극의 표면 저항을 감소시켜 응답속도를 증가시킴과 동시에 낮은 전압에서 큰 변위를 낼 수 있는 IPMC 제조방법을 고안하여 수행하였다. 화학적 환원방법으로 이온고분자-금속 복합체를 형성시킨 후, 이온빔보조증착법(Ion Beam Assisted Deposition)으로 균질한 표면 전극 층을 형성시켜 화학적 특성을 개선하여 전기적 자극에 의한 구동반응 속도를 향상시킬 수 있는 구동체 제조방법을 제안하였다.

• Progress in Superconductivity
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• 제8권2호
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• pp.175-180
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• 2007

High temperature superconductor $YBa_2Cu_3O_{7-x}$ (YBCO) films have been grown by in-situ electron beam evaporation on artificial metal tapes such as ion-beam assisted deposition (IBAD) and rolling assisted biaxially textured substrates (RABiTS). Deposition rate of the YBCO films is $10{\sim}100{\AA}/sec$. X-ray diffraction shows that the films are grown epitaxially but have inter-diffusion phases, like as $BaZrO_3\;or\;BaCeO_3$, at their interfaces between YBCO and yttrium-stabilized zirconia (YSZ) or $CeO_2$, respectively. Secondary ion mass spectroscopy depth profile of the films confirms diffused region between YBCO and the buffer layers, indicating that the growth temperature ($850{\sim}900^{\circ}C$) is high enough to cause diffusion of Zr and Ba. The films on both the substrates show four-fold symmetry of in-plane alignment but their width in the -scan is around $12{\sim}15^{\circ}$. Transmission electron microscopy shows an interesting interface layer of epitaxial CuO between YBCO and YSZ, of which growth origin may be related to liquid flukes of Ba-Cu-O. Resistivity vs temperature curves of the films on both substrates were measured. Resistivity at room temperature is between 300 and 500 cm, the extrapolated value of resistivity at 0 K is nearly zero, and superconducting transition temperature is $85{\sim}90K$. However, critical current density of the films is very low, ${\sim}10^3A/cm^2$. Cracking of the grains and high-growth-temperature induced reaction between YBCO and buffer layers are possible reasons for this low critical current density.