화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2013년 가을 (11/06 ~ 11/08, 제주롯데호텔)
권호 19권 2호
발표분야 B. 나노 재료(Nano Materials)
제목 Multifunctional Ru-AlN Heating Resistor Films for High Efficiency Inkjet Printhead
초록 최근 잉크젯 프린팅 기술은 디지털 프린팅 기술의 핵심 기술로 떠오르고 있다. 현재 가장 널리 사용되는 thermal 잉크젯 프린팅 방법에서는 잉크를 토출시키기 위하여, 전기적 에너지를 열 에너지로 전환하는 전자저항막층이 필수적으로 필요하게 되는데, 이러한 전자저항막층은 수백도가 넘는 고온 및 잉크와 접촉으로 인한 부식 및 산화 문제가 발생할 수 있는 열악한 환경에서 사용되므로, Ta, SiN과 같은 보호층을 필수적으로 필요로 한다. 그러나 최근 잉크젯 프린터의 고해상도 고속화등과 같은 다양한 요구 증가에 따라, 잉크젯 프린터의 저전력 구동이 이슈로 떠올라 열효율에 방해가 되는 보호층을 제거할 필요성이 제기되고 있다. 따라서, 히터의 기능을 만족시키면서, 산화나 부식에 대한 강한 내성을 가져 보호층을 제거하더라도 안정적으로 구동이 가능한 하이브리드 기능성(히터 + 보호층)을 가지는 잉크젯 프린터용 전자저항막 물질의 개발이 시급한 실정이다. 본 발표에서는 non-passivated형 thermal 방식의 잉크젯 프린터를 위한 다기능성 히터보호층으로써 Ru-AlN 층을 제안하였다. Ru과 AlN을 정확하기 혼합하기 위하여 plasma-enhanced atomic layer deposition (PE-ALD)을 통하여 Ru-AlN층을 증착시켰다.  Ru 혼합 비가 최적화되었을 때 Ru-AlN막이 적합한 전기 저항값(490에서 75.3μΩ㎝로)을 보였으며 저항온도계수(TCR) 값(335에서 360ppm/K로)도 최소화시킬 수 있었다. 무엇보다도,  Ru-AlN막이 일반적인 나노 복합 구조를 가지기 때문에 통상적으로 사용되는 TaN0.8비해 강한 내산화성을 가지는 것을 확인하였다.
저자 Woo-Jae Lee1, Seung-Il Jang2, Zhixin Wan1, Seung-Yong Shin2, Kyung-Il Moon1, Jung-Dae Kwon2, Se-Hun Kwon3
소속 1National Core Research Center for Hybrid Materials Solutions, 2Pusan National Univ., 3Eco Materials & Processing Department
키워드 Thermal inkjet printer; platinum group metals; plasma-enhanced atomic layer deposition; multifunctional thin films
E-Mail sehun@pusan.ac.kr