RF-PECVD법에 의한 투명 다이아몬드상 탄소 박막 합성
Synthesis of transparent diamond-like carbon film on the glass by radiofrequency plasma enhanced chemical vapor deposition
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RF-PECVD(radio frequency plasma enhanced chemical vapor deposition)법을 이용하여 CH4+ SiH4+ Ar 혼합 가스로부터 유리 기판 위에 투명 다이아몬드상 카본(diamond-like carbon, DLC)을 합성하였다. 공정압력과 rf-파워, CH4/SiH4/Ar 혼합비, 그리고 증착 시간은 각각 0.1 torr, 100W, 20 : 1 : 1, 20분이었다. DLC가 증착된 유리와 증착되지 않은 유리의 투과도를 가시광선 영역에서 비교하였고, DLC가 증착된 유리의 경도, 표면 조도와 두께를 nanoindenter와 AFM으로 측정하였다. DLC가 증착된 유리의 투과도는 증착되지 않은 유리와 비교할 때 380 nm 파장에서 약 83 %, 500 nm 이상의 파장에서는95 % 이상 수준이었다. DLC가 증착된 유리의 경도는 증착되지 않은 유리의 약 2.5배이었다. 증착된 DLC 박막은 매우 고른 표면을 보였으며 20분 증착 후 두께는 150 nm 이상으로 나타났다.
Abstract
Transparent diamond-like carbon (DLC) films were synthesized on glass using radio frequency plasma enhanced chemical vapor deposition method from the gas mixture of CH4, SiH4 and Ar. The pressure, the rf-power, CH4/SiH4/Ar ratio, and the deposition time were 0.1Torr, 100W, 20 : 1 : 1, and 20 min, respectively. The optical transmittances of DLCdeposited glass and uncoated glass were compared with each other in the visible light regions. The DLC-deposited glass showed transmittance of approximately 83 % and 95 % as compared to the uncoated glass for the wavelength of 380 nm and 500 nm, respectively. The hardness and roughness of DLC-coated glass have been measured by nanoindentation and AFM, respectively. The DLC-coated glass showed a little less or similar optical transmittance compared to the uncoated glass, while the hardness of DLC-coated glass was 2.5 times higher than that of the uncoated glass. The deposited DLC film had the very smooth surface and was thicker than 150 nm after deposition for 20 min.
참고문헌 (11)
- J. Robertson, "Diamond-like amorphous carbon", Mater. Sci. Eng. R, 37, pp.129~ (2002)
- A. Grill, "Electrical and optical properties of diamondlike carbon", Thin Solid Films, 355, pp.189~ (1999)
- Y. Lifshitz, "Diamond-like carbon¦¡present status", Diamond Relat. Mater, 8, pp.1659~ (1999)
- M. Hwang, "Effect of oxygen and nitrogen addition on the optical properties of diamond-like carbon films", Mater. Sci. Eng. B, 75, pp.24~ (2000)
- S. Yamomoto, "Oxygen transmission of transparent diamond-like carbon films", Diamond Relat. Mater, 14, pp.1112~ (2005)
- 장길찬, "Carbon Nanotube 잉크 환경에서의 Si-Diamond-Like Carbon 박막의 내마모 특성", 한국재료학회지, 21(3), pp.149~155 (2011), 한국재료학회
- 김성기, "분광분석을 통한 지르콘의 메타믹상태와 색상 변화 분석", 한국결정성장학회지, 20(1), pp.12~20 (2010), 한국결정성장학회
- 박종천, "ZnO 박막의 fluorine-계 유도결합 플라즈마 식각", 한국결정성장학회지, 21(6), pp.230~234 (2011), 한국결정성장학회
- A.C. Ferrari, "Interpretation of Raman spectra of disordered and amorphous carbon", Phys. Rev. B, 61, pp.14095~ (2000)
- R.H. Jarman, "Determination of bonding in amorphous carbon films: A quantitative comparison of core-electron energy-loss spectroscopy and 13C nuclear magnetic resonance spectroscopy", Appl. Phys. Lett, 49, pp.1065~ (1986)
- J. Robertson, "Recombination and photoluminescence mechanism in hydrogenated amorphous carbon", Phys. Rev. B, 53, pp.16302~ (1996)