• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.08a
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• pp.269-269
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• 2011

티타늄-알루미늄(Titanium-Aluminum) 질화물(Nitride)은 고경도 난삭재의 고능률 절삭 분야에 사용되는 공구의 수명 향상을 위한 표면처리 소재로 각광을 받고 있다. 건식고속가공을 효과적으로 수행하기 위해서는 코팅막 재료가 가공 중 발생하는 고온에서도 견디는 우수한 내산화성을 지니면서 내마모, 내충격 특성등의 기계적 성질이 우수한 코팅을 필요로 하며 이러한 분야에 TiAlN을 적용하기 위한 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 아크(Cathodic Arc) 코팅을 시스템을 이용하여 N2 유량변화에 따라 TiAlN 박막을 제조하고 그 특성을 평가하였다. 아크 소스에 장착된 타겟은 120 $mm{\Phi}$, Ti : Al=50 : 50 at% 의 TiAl 타겟을 사용 하였고, 시편과 타겟 간의 거리는 약 30 cm이며, 시편은 SUS를 사용하였다. 시편을 진공용기에 장착하고 ~10-6 Torr까지 진공배기를 실시하고, Ar 가스를 진공용기 내로 공급하여 ~10-4 Torr에서 시편에 bias (Pulse : 400V)를 인가한 후 아크를 발생시켜 약 5분간 청정을 실시하였다. 플라즈마 청정이 끝나면 시편에 인가된 bias를 차단하고 N2 유량을 변화시키며 코팅을 실시하였다. 질소 유량이 증가함에 따라 색상은 회색에서 어두운 보라색으로 변화하였고 SEM 사진을 통해 Micro paticle 이 감소하는 것을 확인 할 수 있었으며 이는 질소유량이 증가 할수록 표면조도 또한 감소하는 분석결과와도 일치하였다. XRD 분석을 통해 질소 유량이 160 sccm 이상에서 TiAlN이 합성되는 것을 볼 수 있었고 질소 유량이 240 sccm일 때 가장 높은 경도를 보였다. 따라서 본 연구에서 얻어진 결과를 바탕으로 더욱 다양한 조건에서 TiAlN 코팅에 응용한다면 다양한 색상 구현과 내마모성 등에서 많은 장점을 얻을 수 있을 것으로 예상된다.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1996.05c
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• pp.52-58
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• 1996

본 연구에서는 반응성 마그네트론 스퍼터 이온플래이팅법에 의해 Co계 합금인 stellite 6B 기판 위에 증착된 TiN 박막의 증착특성을 조사하였다. 증착된 박막의 증착속도는 기판에 인가된 bias 가 증가함에 따라 박막의 치밀화와 resputtering으로 인해 감소하였으며 박막의 형상은 bias가 인가되지 않은 상태에서의 open columnar 구조에서 bias가 인가된 경우 columnar 구조가 사라진 매끈하고 치밀한 구조로 변화하였다. 기판 bias가 인가된 경우 N/Ti 조성비는 거의 stoichiometry를 만족하였으며 증착된 박막의 우선성장 방위는 $N_2$의 양이 감소할 수록 (200)에서 (111)로, bias 증가에 따라서는 (200)에서 (111)을 거쳐 (220)으로 변화하였다. 박막의 경도는 박막이 압축응력을 나타낼수록 증가하였으며, bias가 인가된 경우 약 2000~3300kgf/$\textrm{mm}^2$의 높은 경도를 나타내었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2000.02a
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• pp.61-61
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• 2000

Device의 고성능화를 위하여 소자의 고속화, 고집적화가 가속됨에 따라 SALICIDE Process가 더욱 절실하게 요구되고 있다. 이러한 SALICIDE Process의 재료로써는 metal/silicide 중에서 비저항이 가장 낮은 TiSi2(15-25$\mu$$\Omega$cm), CoSi2(17-25$\mu$$\Omega$cm)가 일반적으로 많이 연구되어 왔다. 그러나 Ti-silicide의 경우 Co-silicide는 배선 선폭의 감소에 따른 면저항 값의 변화가 작으며, 고온에서 안정하고, 도펀트 물질과 열역학적으로 안정하여 화합물을 형성하지 않는다는 장점이 있으마 Ti처럼 자연산화막을 제거할 수 없어 Si 기판위에 자연산화막이 존재시 균일한 실리사이드 박막을 형성할 수 없는 단점등을 가지고 있다. 본 연구에서는 Ti Capping layer 에 의한 균일한 Co-silicide의 형성을 일반적인 Si(100)기판과 SCl 방법에 의하여 chemical Oxide를 성장시킨 Si(100)기판의 경우에 대하여 연구하였다. 스퍼터링 방법에 의해 Co를 150 증착후 capping layer로써 TiN, Ti를 각각 100 씩 증착하였다. 열처리는 RTP를 이용하여 50$0^{\circ}C$~78$0^{\circ}C$까지 4$0^{\circ}C$ 구간으로 N2 분위기에서 30초 동안 열처리를 한후, selective metal strip XRD, TEM의 분석장비를 이용하여 관찰하였다. lst RTP후 selective metal strip 후 면저항의 측정과 XRD 분석결과 낮은 면저항을 갖는 CoSi2로의 상전이는 TiN capping과 Co 단일박막이 일반적인 Si(100)기판과 interfacial oxide가 존재하는 Si(100)기판위에서 Ti capping의 경우보다 낮은 온도에서 일어났다. 또한 CoSi에서 CoSi2으로 상전이는 일반적인 Si(100)기판위에서 보다 interfacial Oxide가 존재하는 Si(100)기판 위에 TiN capping과 Co 단일박막의 경우 열처리 후에도 Oxide가 존재하는 불균인한 CoSi2박막을 관찰하였으며, Ti capping의 경우 Oxise가 존재하지 않는 표면과 계면이 더 균일한 CoSi2 박막을 형성 할 수 있었다.

• Journal of the Korean institute of surface engineering
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• v.33 no.4
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• pp.222-228
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• 2000

The life time of cutting tool was studied in the relation with the properties of TiN coating tools. The purpose of this study is to compare the cutting conditions of the TiN coated tools with those of the non-coated tools and to find out the optimal cutting condition of the TiN coated tool. The coated tools were prepared by the sputtering process at $4$\times$10^{-3}$Torr. When the cutting speed is increased 22.2% from 90m/min, the limited life of coating bite was decreased by 60.61%, but non-coating bite was decreased by 64.05%. In the tool lifetime equation of the coated tools "a"(exponent of feed rate) was not much changed in comparison with that of the non-coated tools but "n" (exponent of tool′s life) was increased by 9.3% and "b" (exponent of cutting depth) was increased by 2.4%. It was thought to be that TiN coated tools was used for higher cutting speed than non-coated tools to improve the lifetime of the coated tools.

• Proceedings of the Korean Magnestics Society Conference
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• 2000.09a
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• pp.484-485
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• 2000

• Journal of Welding and Joining
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• v.13 no.3
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• pp.134-146
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• 1995

Aluminium nitride(AlN) is currently under investigation as potential candidate for replacing alumium oxide(Al$_{2}$ $O_{3}$) as a substrate material for for electronic circuit packaging. Brazing of aluminium nitride(AlN) to Cu with Ag base active alloy containing Ti has been investigated in vacuum. Binary Ag$_{98}$ $Ti_{2}$(AT) and ternary At-1wt.%Al(ATA), AT-1wt.%Ni(ATN), AT-1wt.% Mn(ATM) alloys showed good wettability to AlN and led to the development of strong bond between brate alloy and AlN ceramic. The reaction between AlN and the melted brazing alloys resulted in the formation of continuous TiN layers at the AlN side iterface. This reaction layer was found to increase by increase by increasing brazing time and temperature for all filler metals. The bond strength, measured by 4-point bend test, was increased with bonding temperature and showed maximum value and then decreased with temperature. It might be concluded that optimum thickness of the reaction layer was existed for maximum bond strength. The joint brazed at 900.deg.C for 1800sec using binary AT alloy fractured at the maximum load of 35kgf which is the highest value measured in this work. The failure of this joint was initiated at the interface between AlN and TiN layer and then proceeded alternately through the interior of the reaction layer and AlN ceramic itself.

• Journal of Korean Ophthalmic Optics Society
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• v.3 no.1
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• pp.115-120
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• 1998

The $TiN_x$ thin films were prepared on glass substrate by RF(radio-frequency) magnetron sputtering apparatus from a Ti target in a gaseous mixture of argon and nitrogen. In deposition, a RF power supply was used as a power source with a constant power of 240W, and the substrate was heated to $200^{\circ}C$. The films were obtained at nitrogen flow rates in the range 3-9 seem with a constant argon flow rate of 20 seem. For the films obtained, the chemical binding energy of the films was investigated by XPS (x-ray photoelectron spectroscopy) in order to analyze the chemical nature and composition of the films.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.8 no.2
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• pp.301-307
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• 1997

Monodisperse, spherical $SiO_2/TiO_2$ composite fine powders were prepared by modified Sol-Gel process which $TiO_2$ fine Powders was used as a seed particles for condensation of TEOS (Tetraethyl Orthosilicate). The reaction was carried out under $N_2$ atmosphere at ambient temperature using $NH_3$ as a catalyst. Ethanol was used as a solvent. Drying process was carried out with vacuum trap which cooled by liquid $N_2$. The reaction variables were the concentration of TEOS, the concentration of ammonia, the size of $TiO_2$ seed and molar ratio of $SiO_2/TiO_2$. The optimum condition for the preparation of $SiO_2/TiO_2$ composite fine powders without agglomeration was [TEOS]=0.3M, [$NH_3$]=0.7M, size of $SiO_2/TiO_2$ seed = 200~300nm.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.50 no.1
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• pp.177-181
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• 2012

Dye-sensitized solar cells(DSSCs) based on $TiO_2$ film photo anode incorporated with different amount of grapheme nanosheet(GNS) are fabricated and their photovoltaic performance are investigated. The $TiO_2$-GNS composite electrode has been prepared by a direct mixing method. The DSSC performance of this composite electrode was measured using N3 dye as a sensitizer. The performance of DSSCs using the $TiO_2$-GNS composite electrodes is dependent on the GNS loading in the electrodes. The results show that the DSSCs incorporating 0.01 wt% GNS in $TiO_2$photo anode demonstrates a maximum power conversion efficiency of 5.73%, 26% higher than that without GNS. The performance improvement is ascribed to increased N3 dye adsorption, the reduction of electron recombination and back transport reaction as well as enhancement of electron transport with the introduction of GNS. The presence of both $TiO_2$(anatase) and GNS has been confirmed by FieldEmission Scanning Electron Microscopy(FE-SEM). The decrease in recombination due to GNS in DSSCs has been investigated by the Electrochemical Impedance Spectroscopy.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 1994.07b
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• pp.1236-1238
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• 1994

TiAlN thin films were prepared by a multi target r.f magnetron sputtering system under different conditions. We have investigated the resistivity and T.C.R. (Temperature Coefficient of Resistance) characteristics of TiAlN films deposited on $Al_2O_3$ and glass substrates by sputtering in an $Ar:N_2$ gas mixture. We used Al and Ti metal as Target Material and $Ar:N_2$ gas as working gas. We varied the partial pressure ratio of $N_2/Ar$ from 0.2/7 to 1.0/6.2 (SCCM). And the R.F power of Ti and Al Target also were varied as 160/240, 200/200 and 240/160(W). In this experiment, we can get the precision thin film resistor with a very low T.C.R. (Temperature Coefficient of Resistance) below 25 ppm ${\Omega}/^{\circ}C$.