Transparent conductive tungsten (W) doped indium oxide (In2O3; IWO) films were deposited at different substrate bias voltage (-Vb) conditions at room temperature on glass substrates by radio frequency (RF) magnetron sputtering and the influence of the substrate bias voltage on the optical and electrical properties was investigated. As the substrate bias voltage increased to -350 Vb, the IWO films showed a lower resistivity of 2.06 × 10-4 Ωcm. The lowest resistivity observed for the film deposited at -350 Vb could be attributed to its higher mobility, of 31.8 cm2/Vs compared with that (6.2 cm2/Vs) of the films deposited without a substrate bias voltage (0 Vb). The highest visible transmittance of 84.1 % was also observed for the films deposited at the -350 Vb condition. The X-ray diffraction observation indicated the IWO films deposited without substrate bias voltage were amorphous phase without any diffraction peaks, while the films deposited with bias voltage were polycrystalline with a low In2O3 (222) diffraction peak and relatively high intensity (431) and (046) diffraction peaks. From the observed visible transmittance and electrical properties, it is concluded that the opto-electrical performance of the polycrystalline IWO film deposited by RF magnetron sputtering can be enhanced with effective substrate bias voltage conditions.

The implanting of metal products is performed with numerous surface treatments because of toxicity and adhesion. Recently, the surface modification of metal products has been actively studied by coating the surface of the TiC or TiN film. We prepared a Ti(10%)Ag Target which may be used in dental oral material by, using the AIP(arc ion plating) system TiAgN coating layer that was deposited on Ti g.23. The purpose of this study was to establish the optimal bias voltage conditions of the coated TiAgN layer formed by the AIP process. The TiAgN coatings were prepared with different bias voltage parameters (0V to −500V) to investigate the effect of bias voltage on their mechanical and chemical properties. The SEM(scanning electron microscope), EDS(energy dispersive X-ray spectrometer), XRD(X-ray diffraction), micro-hardness, and potentiodynamic polarization were measured and the surface characteristics of the TiAgN coating layers were evaluated. The TiAgN coating layer had different mechanical characteristics based on the bias voltage, which also showed differences in thickness and composition.

Chromium nitride (CrN) films were deposited on silicon substrate by RF magnetron sputtering assisted by inductive coupled nitrogen plasma without intentional substrate heating. Films were deposited with different levels of bombarding energy by nitrogen ions (N+) to investigate the influence of substrate bias voltage (Vb) on the growth of CrN thin films. XRD spectra showed that the crystallographic structure of CrN films was strongly affected by substrate bias voltage. Scanning electron microscopy (SEM) and atomic force microscopy (AFM) results showed that surface roughness and grain size of the CrN films varied significantly with bias voltage. For - 80 Vb depositions, the CrN films showed bigger grain sizes than those of other bias voltage conditions. The lowest surface roughness of 0.15 nm was obtained from the CrN films deposited at .130 Vb.

상변화형 광디스크의 보호막으로 사용되는 ZnS-SiO2 유전체막을 RF magnetron 스퍼트링방법에 의하여 제조하는 경우에 기판 바이어스전압의 영향을 조사하기 위하여, 알곤가스 분위기에서 ZnS(80mol%)-SiO2(20mol%)타겟을 사용하여 Si Wafer와 Corning flass 위에 박막을 증착시켰다. 본 실험에서는 여러 실험 변수를 효과적으로 조절하면서 실험의 양을 줄이고 도시의 산포를 동시에 만족시키는 최적조건으로 타겟 RF 출력 200W, 기판 RF 출력 20W, 아르곤 압력 5mTorr과 증착시간 20분을 얻을 수 있었으며, 신뢰구간 95%에서 확인실험을 수행하였다. 증착된 박막의 열적 저항성을 측정하기 위해 300˚C와 600˚C에서 열처리시험을 수행하였고, Spectroscopic Ellipsometry 측정을 통한 광학적 데이터를 바탕으로 Bruggeman EMA(Effective Medium Approximation)방법을 이용하여 기공(void)분률을 측정하였다. 본 연구결과에 의하면 특성치 굴절률에 대하여 기판 바이어스인자와 증착시간 사이에는 서로 교호작용이 강하게 존재함을 확인할 수 있었다. TEM분석과 XRD 분석 결과에 의하면 기판 바이어스를 가한 최적조건에서 증착된 미세조직은 기존의 바이어스를 가하지 않을 조건에서 증착시킨 박막보다 미세한 구조를 가지며, 또한 과도한 바이어스전압은 결정구조의 조대화를 야기시켰다. 그리고 적절한 바이어스전압은 박막의 밀도를 증가시키며, 기공분률을 약 3.7%정도 감소시킴을 확인할 수 있었다.

열 필라멘트 화학증착(CVD) 다이아몬드 제조에서 bias인가에 따른 다이아몬드 생성양상의 변화를 조사하였다. 기존의 bias실험에서는 기판과 필라멘트 사이에 bias를 인가시켰으나, 본 연구에서는 이 방법 외에 필라멘트 상 하에 텅스텐 망을 설치하여 bias를 인가시켰다. 실험결과 bias 전압을 인가하는 방법에 관계없이 필라멘트의 전자방출을 촉진시키는 방향으로 bias가 인가될 겨우 다이아몬드의 생성밀도 및 증착속도에 유리하게 작용하였다. 본 결과로부터 다이아몬드 증착시 필라멘트에서 방출되는 전자가 중요한 영향을 미치고 있음을 확인하였다. 전자의 기판표면과의 충돌에 의하여 다이아몬드의 생성에 미치는 효과는 적어도 본 실험에서는 중요하지 않음을 알 수 있었다.