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DC-PACVD를 이용한 Nanocrystalline diamond 합성에 대한 연구
이학주,전형탁,백영준,이욱성 한국표면공학회 2010 한국표면공학회 학술발표회 초록집 Vol.2010 No.11
DC-PACVD를 이용하여 4-in Si wafer에 두께 및 표면 roughness가 균일하고, 매끄러운 경면성의 표면을 갖는 NCD 박막 합성을 구현하기 위한 방법론을 연구하였다. Ultrasonically seeding 및 cleaning 시간에 따라 DPD의 차이를 보였으며, 메탄 주입 시점을 앞당김으로써 incubation time에서 seeding particles이 hydrogen-rich plasma에 의해 에칭되는 비율을 줄일 수 있었다. 음극온도에 따라서 DC plasma에 의해 분해된 원료 가스 중의 carbon 성분이 음극 표면으로 손실되는 정도에 차이가 있었으며, 결과적으로 기판에 도달하여 핵생성에 참여하는 carbon 성분의 비율에 영향을 주었다. 이상적인 음극온도는 800 ℃에서 850 ℃ 사이로, 음극 표면에 형성되는 carbon이 적고, 높은 핵생성 밀도를 보였으며, RMS는 15 ㎚ 이하의 매끄러운 경면성의 표면을 갖는 NCD 박막을 합성할 수 있었다. 가스 조성은 CH₄/N₂/H₂ (5/0.5/140.5 sccm)으로 150 Torr 압력에서, 500 V와 45 A로 인가하여, 약 800 ℃로 기판온도를 유지한 상태로 각각 3시간씩 증착하였다. 증착된 NCD 박막의 핵생성 밀도, 미세구조, 표면 roughness 및 결정성을 확인하기 위해 SEM, XRD 및 NEXAFS 등 을 통해 박막을 분석하였다.
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텍스쳐링을 이용한 결정질 실리콘 태양전지의 표면 반사율 감소에 대한 연구
최준영,김범호,이은주,이수홍 한국표면공학회 2007 한국표면공학회 학술발표회 초록집 Vol.2007 No.-
표면 수정에 의한 결정질 실리콘 태양선지의 표면 반사율의 감소는 실리콘 태양전지에 있어서 가장 중요한 문제들 중 하나다. 결정질 실리콘 기판 표면에 텍스쳐링을 이용하여 반사방지막을 형성하는 것은 태양전지의 표면 반사율을 줄이는 측면에서 주목할 만한 것이다. 이 논문에서는 단결정 실리콘과 다결정 실리콘에 텍스쳐링을 이용하여 표면 반사율을 감소할 수 있는 방안에 대해서 연구한다.
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핫엠보싱 및 표면 플라즈마 처리에 의한 초소수성 고분자 필름 제작
이성환,변경재,박형원,조중연,이헌 한국표면공학회 2010 한국표면공학회 학술발표회 초록집 Vol.2010 No.11
초소수성 표면을 가지는 기능성 고분자 필름을 제작하기 위하여 불소계 레진이 코팅된 고분자 필름에 표면 플라즈마 처리 및 마이크로 패턴을 형성하기 위한 핫엠보싱 공정을 진행하였다. 불소계 레진이 코팅된 고분자 필름의 경우 약 100°의 접촉각을 나타내었으나 이를 핫엠보싱하여 표면에 마이크로급 패턴을 형성한 경우 표면 패턴에 의하여 소수성이 증가하였다. 또한 O₂ 플라즈마 처리를 이용하여 표면에 나노 거칠기를 형성한 후 다시 불소계 플라즈마 처리를 한 경우 140° 이상으로 소수성이 증가하였다. 나노 거칠기 또는 마이크론 패턴이 존재할 경우 모두 소수성이 증가하였으며 이 두 가지를 모두 적용한 경우 150° 이상의 초소수성을 가지는 기능성 고분자 표면이 형성되었다.
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김경황,조균택,종윤석,이원범 한국표면공학회 2010 한국표면공학회 학술발표회 초록집 Vol.2010 No.5
본 연구에서는 0.1%C~0.8%C 탄소강에 대해 쇼트피닝에 의한 표면경화를 관찰하였다. 모든 소재는 쇼트피닝에 의해 표면부 결정립이 층상구조로 변하였으며, 처리시간의 증가와 함께 경도의 상승이 발생하였다. 또한, 경도의 증가폭은 탄소량이 많을수록 큰 것을 확인하였다. TEM 분석결과 표면의 결정립은 약 20~30㎚로 미세화되었으며, 결정립 주변에는 고밀도의 전위가 엉켜있었다. 한편 쇼트피닝 후에 표면에는 cementite의 완전분해가 일어났음을 확인하였다. 즉, 높은 탄소량을 가진 탄소강의 표면경화는 결정립 미세화 및 이에 수반하는 cementite의 분해에 의해 과포하된 탄소농도에 의해 증가되었음을 알 수 있었다.
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이규환(Kyu Hwan Lee) 한국표면공학회 2017 한국표면공학회지 Vol.50 No.1
Marcel Pourbaix에 의해 만들어진 Eh-pH 도표는 화학적으로 안정한 상을 pH와 전위 (Potential or Eh)의 관점으로 도시한 것으로서 수용액 내에서 일어나는 화학반응을 부식-방식의 관점에서 이해하데 유용하게 사용되어 왔다. pH (potential of hydrogen)는 수소이온의 농도의 함수이며, Eh는 표준수소전극 (SHE, standard hydrogen electrode) 에 대한 전위를 나타낸다. 수용액에서의 도금 반응은 부식반응의 역반응이라 할 수 있으므로 도금반응도 이 도표를 이용하면 반응에 대한 열역학적 예측이 가능하다. 국내외 전기화학 및 표면공학 관련 교재들을 보면 Eh-pH 도표로 대표되는 열역학이나 분극곡선으로 대표되는 속도론에 대한 설명은 주로 부식의 관점에서 설명이 되어있어 도금을 공부하는 학생들에게는 직접적인 이해가 쉽지 않은 것이 사실이다. 저자는 출연연구소에 근무하면서 새로 들어오는 학연생(대학원생)들의 Eh-pH 도표에 대한 이해도를 알아보면 이 도표를 이해하고 이용할 줄 아는 학생이 거의 없다는 점을 안타깝게 여겨왔다. 최근에는 단순한 금속 도금이 아니라 나노 분말 합성, 반도체 물질 합성 등 여러 가지 공정기술과 응용기술이 수용액에서의 산화-환원 반응을 이용하고 있기 때문에 Eh-pH 도표의 중요성은 더해가고 있음을 느끼고 있었다. 그러던 중, 일본의 표면처리 학술지인 表面技術 (2013년, 64권 2호)에 ‘Eh-pH 도표의 표면기술에의 응용’이라는 제하의 소특집이 발간되었다. 이 소특집은 6편의 논문으로 되어 있었다. 저자는 이 소특집을 읽는 순간 이 논문들을 번역하여 표면공학회지에 소개를 하면 도금이나 전기화학을 공부하는 학생들에게 큰 도움이 될 것이라는 생각을 하였다. 본 기술해설 논문은 저자가 이 소특집에 게재된 논문을 번역하고 일부 내용은 저자의 의견으로 가감하여 표면공학회 학생 회원 및 기업의 연구원들에게 소개하기 위하여 저역을 한 것이다. 이 논문은 매 호 한편씩 소개할 예정이며, 원문을 읽고 싶다면 表面技術을 참조하길 바란다.
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