화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2020년 가을 (11/18 ~ 11/20, 휘닉스 제주 섭지코지)
권호 26권 1호
발표분야 G. 나노/박막 재료 분과
제목 Development of Diamond-Like Carbon Coating using Medium Frequency Plasma Processing
초록  

    Diamond Like Carbon ( DLC ) 박막을 투명 유리, 실리콘, 스테인리스 스틸 기판 위에 C2H4/Ar 혼합가스를 이용한 플라즈마 화학기상증착 방법을 개발하였다. 중주파 플라즈마를 활용하여 박막을 증착하였고, 이때 변수를 파워로 해주었다. 플라즈마 처리 중에는 실시간으로 광학발광분석기를 이용하여 플라즈마 종을 측정하여, 탄소, 수소 및 아르곤 원자 피크를 얻을 수 있었다. 증착된 DLC 박막의 두께를 측정한 결과 100 W 이상에서 증착 속도의 기울기가 감소되는 경향을 발견하였다.


    스테인리스 스틸 소재에 증착된 DLC 샘플의 두께가 1 μm 가 넘어가게 될 경우, 기판과 증착된 DLC 박막의 박리가 발생하였다. 이 문제를 해결하기 위해 기판 위에 비정질 실리콘과 SiO2 버퍼층을 증착하였다.  특히 비정질 실리콘 버퍼층이 증착된 기판에 DLC 박막을 증착한 결과, 1μm 이상에서도 갈라짐 등의 문제없이 DLC 박막이 안정적으로 증착되는 우수한 결과를 얻었다.


    이렇게 증착된 DLC 샘플을 전자현미경, X-선 회절분석, Rockwell 경도계 등을 이용하여 광학적, 구조적, 기계적 특성 등을 측정하였다.

 
저자 정연욱, 황덕호, 박상혁, 박진표, 김희철, 조관식, 이제원
소속 인제대
키워드 DLC coating; mechanical properties; PECVD; stainless steel; buffer layers
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