투명차폐재를 목적으로 Indium Tin Oxide (ITO) 투광성 박막을 제조하고 전자파 차폐특성에 대해 조사하였다. 박막은 RF magnetron co-sputtering 증착장비를 사용하여 제작하였다. RF 인가전력, Ar 및 O2분압, 기판온도를 변화시키며 전기전도도와 투광성을 겸비한 박막의 조성과 구조에 관한 실험을 진행하였다. 최적의 증착조건은 300˚C의 기판온도, 20sccm의 아르곤 유량, 10sccm의 산소유량, 그리고 In과 Sn의 인가전력이 각각 50W와 30W일 경우였으며, 이때 얻어진 박막은 육안으로 분명할 정도의 투광성을 보였고 5.6×104mho/m의 높은 전기전도도를 나타내었다. 이렇게 제조된 ITO 박막의 전자파 차폐효과를 차폐이론에 의해 분석하였다. 박막의 전기전도도, 두께, skin depth로부터 차폐기구(흡수손실, 반사손실, 다중반사 보정항)에 대해 고찰하였다. 계산된 차폐효과는 26dB의 값을 보여 투광성 차폐재로 ITO 박막의 사용 가능성을 제시할 수 있었다.

근사단결정 다이아몬드막 성장시 입자의 정렬을 개선하기 위한 집합조직성장의 2단계 성장방법을 제안하였다. 메탄조성 4%, 기판온도 850˚C 조건에서 (100) Si 기판에 - 200V 바이어스를 인가하여 20분동안 전처리 하였다. 처리한 기판을 2%[CH4], 기판온도 810˚C에서 2~35시간동안<100> 집합조직을 지니도록 1단계로 성장시켰다. 이 시편의 성장표면을 평탄화하기 위하여 (100) 면이 성장하도록 2% [CH4], 기판온도 850˚C 조건에서 2단계 성장시켰다. 1단계 성장시간에 따른 다이아몬드막의 배열정도를 111 X-ray pole figure의 반가폭 변화를 통해 관찰하였다. 1단계 성장 후 입자정렬은 막의 두께가 증가할수록 개선되었다. 그러나<100> 집합조직의 표면조직은 피라미드 형태의 굴곡을 피할 수 없었다. 2단계 성장시 (100) 면의 성장으로 인해 막의 표면은 평탄화되었으며, 이때 입자의 정렬은 1단계 성장시간에 크게 의존하였다.

SiH4, CH4, B2H6 혼합기체를 이용하여 플라즈마 화학증착법으로 탄화실리콘 (a-SiC:H) 박막을 증착하였다. 증착중에 혼합기체중의CH4농도 (CH4/CH4+SiH4)를 변화시켜 얻은 박막의 물성을 SEM, XRD, Raman 분광법, FTIR, XPS, 광흡수도와 광전도도 분석을 통하여 살펴보았다. SiH4기체만 이용하여 증착한 Si:H 박막은 비정질상태를 나타내었으나, CH4가 첨가됨에 따라 실리콘 박막의 Si-hn(n은 정수) 결합기가 Si-Cnhm (n,m은 정수) 형태의 결합기로 변화되었으며, 박막내 수소함량은 CH4농도가 0~0.8의 범위에서 증가함에 따라 30~45% 범위에서 증가하였다. 반응기체중의 CH4농도의 증가에 따라 박막 내의 탄소 농도가 증가함을 확인하였으며, 이에 따라 막의 전기비저항과 광학적밴드갭 역시 증가하였다.

Maxwell displacement current(MDC) measuring technique has been applied on the study of monolayers of fatty acid. The displacement current was generated from monolayers on the water surface by monolayer compression and expansion. Displacement current was generated when the area per molecule was about 130a2. MDCs were investigated in connection with monolayer compression cycles. It was found that the current pulses were generated over the entire range of molecular area, and the maximum of MDC appeared at the molecular area just before the initial rise of surface pressure in compression cycles. We investigated the change in absorption spectra of the fatty acid(8A5H) monolayer LB film due to cis-trans photoisomerization. It was found that the absorption spectrum of the 8A5H LB film was induce to photoisomerization by alternate irradiation with UV and visible light irradiation.

본 연구에서는 액상성장법(LPE법)으로 Bi2-x(sub)LSr2Ca(sub)1+x(sub)LCu2O(sub)8+d (x(sub)L=0, 0.05, 0.1, 0.2) 막(film)을 작성하여 초전도특성을 알아보았고, XPS 측정으로 얻은 Sr3d과 Ca2p의 피크분해 결과와 EPMA 측정 결과를 통하여 각 layer에 있어서 원자들의 분포상태에 관하여 조사하였다. 작성한 막(film)의 c-축의 길이는 x(sub)L(융해조성비)의 증가에 따라 단조로이 증가하였고, 임계온도 T(sub)c는 x(sub)L=0.1 부근에서 최고치를 나타내고 있었다. x(sub)L의 변화에 따른 임계온도 T(sub)c와 c-축의 길이의 변화는 BiO-layer에 있는 과잉산소의 변화에 의한 것이며, SrO-layer에서 원소들의 분포상태와 결손이 초전도특성 및 결정구조에 영향을 미치고 있음을 알 수 있었다.

RF 스퍼터링법으로 제작한 비정질 (Fe(sub)1-xCo(sub)x)(sub)89Zr11 자성박막의 자기특성을 Co농도에 따라 조사하였다. 130 Oe의 인가자기장중 190~200˚C 에서 10분간 2단 열처리를 행하였을때, 시편중 x=0.4의 박막은 높은 자왜를 나타냄에도 불구하고 0.25 Oe의 낮은 보자력 H(sub)c과, 8.7 MHz, 10 mOe의 여기자기장에서 측정된 미분투자율 μ(sub)d는 280 정도로 가장 양호한 값을 나타내었다. 이와 같은 거동은 박막내 최적의 압축응력상태에서 야기된 자기이방성의 변화에 기인한다.

테오스(TEOS)를 출발물질로 사용하여 건조조절제(DCCA;Dying Control Chemical Additives)를 첨가하지 않고, 솔-젤 법을 이용하여 Si(001) 단결정 기판 위에 실리카 박막을 제조하였다. 박막은 스핀 코팅 방법으로 테오스 =1 몰, 염산=0.05몰의 조건하에 메탄올, 증류수의 첨가량을 변화시키면서 젤화 완료시간, 박막의 두께, 균열 발생 여부, 박막의 결정성 등을 조사하였다. 그 결과 솔의 제화 완료시간은 메탄올 첨가량이 8몰일 때 가장 긴 640시간이었다. 코팅된 박막의 두께는 메탄올 첨가량이 많아질수록 감소하였다. 소결은 승온 속도0.6˚C/min으로 500˚C에서 1시간 행하였으며, 메탄올 첨가량이 0.8몰, 2몰일 때는 표면에서 균열이 발생하여 worm-like grain 구조를 가졌고, 메탄올 4몰인 경우에는 국부적으로 균열이 발생하였으나, 메탄올 양이 8몰 이상에서는 균열이 발생하지 않았다. 즉, 솔-젤 공정에서 균열 방지를 위해 첨가되는 건조조절제(DMF)를 첨가하지 않고도 용매인 메탄올과 증류수 혼합비를 조절, 표면장력을 제어함으로써 균열없는 박막을 제조하였다.

진공증착법으로 CdS 박막을 제작하여 열처리한 시료를 상온에서 SEM, XRD, EDX와 PL 특성을 측정하여 50˚C 와 450˚C 사이에서 cubic to hexagonal phase transition을 확인하였다. 열처리 결과 S-빈자리에 O2와 Si불순물이 보상되어 CdO 또는 Cd2SiO4주개준위(donor level)를 만드는데 광발광 측정에서 열처리온도 350˚C에서는 2.34eV, 550˚C는 2.42eV에서 EE 피이크를 나타내었다. 이러한 특성결과 본 연구에서 결정구조변환 온도는 370˚C를 나타내었으며 Ariza-Calderon 등의 CBD박막에 대한 결과인 374˚C와 유사한 것으로 확인되었다.

균일하고 치밀한 미세구조를 갖는 Pd박막이 PdCl2를 사용하는 전기도금방법으로 제조되었다. 본 연구에서는 도금온도와 전류밀도가 주요 공정변수로서 고려되었고 이에 따른 음극효율 및 제조된 Pd도금막의 결정성, 형상 및 경도 등의 특성이 측정되었고, 이들간의 상호관계성이 검토되었다. 연구결과에 따르면, PdCl2를 사용하는 본 Pd전기도금 시스템에서는 50˚C와 5mA/cm2의 조건이 도금막의 형상으로 볼 때, 최적의 도금조건이라고 간주된다. 최적 조건에서 제조된 Pd도금막의 경도는 약 600kg/mm2이었다. 변수 및 특성간의 관계성 검토 결과, Pd막의 경도는 미세구조에 의해 큰 영향을 받지만, 결정의 배향성과의 연관성은 작은 것으로 해석된다.

본 연구에서는 sol-gel법으로 제조된 PbTiO3 (PT) 단층박막내의 실시간 응력과 두께 수축거동, 그리고 다층박막의 미세경도를 온도의 함수로 측정하여 열처리에 따른 PT박막내의 물리화학적 변화를 설명하였다. 단층박막은 상온에서 220˚C까지 급격한 수축을 보였으며 총수축량의 83%가 이 온도구간에서 일어났다. as-spun된 박막 내에는 이미 75MPa의 인장응력이 존재하였으며 130˚C부터 뚜렷이 증가하여 250˚C에서 147MPa의 최대 인장응력을 나타냈다. 인장응력의 급격한 감소가 일어나는 370˚C부터는 본격적으로 치밀화된 PT박막과 Si 기판과의 열팽창계수 차이가 주로 박막내의 응력을 결정하며, 이것은 다층박막의 미세경도가 300˚C 이후에서 급격히 증가하는 사실로도 뒷받침된다. 한편 다층박막에서 단층박막과 달리 550˚C까지 열처리후 Perovskite 상이 많이 생성되었으며 이는 박막 두께의 증가에 따른 homogenous 핵생성 site의 증가 때문이라고 생각된다

형광등으로 사용되는 전기 에너지의 40%를 절약할 수 있는 방법으로서 그 반사값을 특수 은 반사박막으로 처리하여 고효율 및 내구성을 갖는 기술이 최근에 알려지고 있다. 이 박막들은 sputtering법을 이용한 것으로 주로 미국에서 생산되어지고 있다. 한편. evaporation 법으로 제작된 은 박막들은 일반적으로 반사효율에는 별문제가 없으나 부착력이 떨어지는 단점이 있다. 우리는 수년간 polyester를 기판으로 하고 몇가지 PVB 방법을 동원하여 고 반사율 및 부착력을 갖는 은경 박막을 확보하기 위해 연구를 해왔다. 그 결과, evaporation 법으로 제작된 은 박막은 96.4%의 반사율을 보이나 부착력은 12 Kg/cm2에 불과함을 확인하였고. sputter 법으로 제작한 시편들의 반사율은 96.3 %로 비슷하였으나 부착력이 /20 Kgcm2로 거의 두배로 뛰어올라 sputter법의 공정조건이 그 결과박막들의 물리적 특성에 미치는 긍정적 영향을 확인할 수 있었다. X-선 회절 분석결과 sputter의 경우에 (111)면이 우선성장함을 알 수 있었고, 시편의 단면으로부터 관찰된 치밀한 columnar 구조가 부착력을 향상시키고 있음이 확인되었다.

Ti-6Al-4V 합금을 타겟트로 사용하여 유리 기판위에 dc reactive magnetron sputtering법으로 N2/(Ar+N2) 비, 기전력 및 시간등의 여러 가지 증착 조건에서 Ti-6Al-4V-N 필름을 증착하였고, 각각의 증착 조건에 따른 결정구조 및 우선방위 거동은 X-선 회절장치를 사용하여 조사하였다. Ti-6Al-4V-N 필름은 본질적으로 fcc 결정구조의 δ-TiN에 Al과 V이 결함으로서 고용된 변형된 형태의 δ-TiN구조이고, TiN의 격자상수(4.240 )보다 작은 값을 나타내었는데, 이는 Ti(1.47 )에 비하여 상대적으로 원자반경이 작은 Al(1.43 )과 V (1.32 )이 Ti의 격자위치에 치환된 결과이다. 그리고 Ti-6Al-4V-N 필름은 N2가스 분압이 감소됨에 따라 (111) 우선방위 성장거동을 하였을 뿐만아니라 증착시간의 증가에 따라 뚜렷한 (111) 우선방위 성장거동을 나타내었다. 그리고 증착속도 및 결정입도의 거동 또한 여러 가지 증착 조건에 크게 의존한다

기판온도 320˚C에서 알루미나 기판 위에 형성한 NTC 써미스터용 Mn-Ni계 산화물 박막의 산소가스 농도 변화와 막 형성 후 열처리에 따른 미세구조, 결정상 비저항, B정수 변화에 관하여 연구하였다. 미세구조는 주상 구조(columnar structure)를 지녔으며 열처리 온도가 증가함에 따라 700˚C 부근에서 등축 결정립 (equiaxed grain) 형태의 미세구조로 바뀌기 시작하였다. 박막의 결정상은 대부분 입방 스피넬 (cubic spinel) 상과 입방 Mn2O3, 상이 공존하였으며 산소농도 0.16%~0.7%의 경우 800˚C에서 열처리하였을 때 입방 스피넬 상만이 존재하였다. 분위기 산소의 농도가 증가함에 따라 비저항과 B정수도 급격하게 감소하다가 다소 증가하였으며, 600˚C-700˚C 로 열처리할 경우 이 값들이 대체로 낮고 안정된 특성을 보였다.