금속재료실험 과제물

소개글

재료공학- 금속실험 중 제시된 과제물입니다
서울대학교 재료공학부 재료실험2 과목입니다

목차

1. (a) 물리적 박막 증착 방법(PVD, Physical Vapor Deposition)과 화학적 박막 증착 방법
(CVD, Chemical Vapor Deposition)을 비교 설명하시오.
　 (b) PVD와 CVD의 박막 증착 방법의 각각 세 가지 예를 들어라.

2. 주변에서 볼 수 있는 플라즈마를 이용한 제품들을 나열해 보세요. (8개~10개 사이)
1) 간략하게 그림첨부 후 옆 란에 발생된 plasma에 대해 5줄 이내로 간략하게 설명하세요. (작동원리 포함시켜도 상관없음)

3. TiN 과 Al2O3 박막을 증착하는 장비를 꾸미려 한다. sputtering target을 Ti target 과 Al2O3 target 을 사용할 경우 장비는 어떻게 꾸밀 것인가? 장비의 개략도를 그리고 설명하세요.

4. 다음에 언급한 박막의 특성평가 방법들에 대해 설명하세요.
1. 접착력 특성평가 방법(scratch test, tape test)
2. 경도 측정 방법(micro-indenter)
3. 전기전도도 측정 방법(4-point probe)
4. 표면 거칠기 측정 방법(AFM)
5. 박막두께 측정방법(α-step)
6. 투과율 측정방법(UV-visible)
7. 마찰 계수 및 마모 측정 방법(ball on disk)
8. 결합구조 측정 방법(XPS: X-ray Photoelectron Spectroscopy)

5. RF Sputtering 방법이 부도체 박막을 증착하는데 사용될 수 있는 이유를 서술하시오.(DC Sputtering과 비교하되 정확한 메커니즘으로 설명할 것)


(참고로 3번 문제는 손으로 그려서 제출했기 때문에 본 자료에 3번 답은 없습니다)

본문내용

1. (a) 물리적 박막 증착 방법(PVD, Physical Vapor Deposition)과 화학적 박막 증착 방법
(CVD, Chemical Vapor Deposition)을 비교 설명하시오.
PVD는 CVD보다 다양한 물질을 선택할 수 있고 상대적으로 낮은 온도에서도 공정이 가능한 반면, 모서리 부근에서 증착이 고르지 않게 되는 경우가 발생하며 입자가 고속으로 움직이다보니 기판에 손상이 발생되는 단점이 있다. CVD는 PVD에 비해 기판의 모양에 관계없이 균일한 증착이 가능하고 증착 속도도 빠른 편이나, 상대적으로 높은 온도에서 공정이 이루어져 온도의 영향을 많이 받는 물질을 선택할 경우 제약이 있고, 화학 반응에 의해 기판과 증착면 간의 반응이 일어나 변질이 생길 수 있다.

(b) PVD와 CVD의 박막 증착 방법의 각각 세 가지 예를 들어라.
PVD: 진공증착법, 스퍼터링, Ion Planting
CVD: 분무법, PECVD, Dipping

#참고문헌: 재료실험2 강의 자료 및 강의 내용

2. 주변에서 볼 수 있는 플라즈마를 이용한 제품들을 나열해 보세요. (8개~10개 사이)
1) 간략하게 그림첨부 후 옆 란에 발생된 plasma에 대해 5줄 이내로 간략하게 설명하세요. (작동원리 포함시켜도 상관없음)
① 필름스피커
PEN, PET 및 PS로 구성되는 베이스필름 위에 Ag, Al, Cu, ITO, 카본 및 전도성 고분자 박막을 증착한 후, PVDF와 PVDF 유도체를 포함하는 PVDF 매질과 압전분말이 30~50wt%:50~70wt% 비율로 혼합된 혼합물로 다시 그 위에 박막 증착, 다시 Ag, Al, Cu, ITO, 카본 및 전도성 고분자로 박막을 입혀 만든 초박형 스피커 제품
참고자료: 미래플라즈마(http://www.mplasma.com), 특허청 특허정보검색 서비스

참고 자료

미래플라즈마(http://www.mplasma.com), 특허청 특허정보검색 서비스
플라즈마 스크린 (http://www.audiosarang.com/rsd/guide/rguide005130.htm)
현대차 특허(http://patent.naver.com/patent/specification.php?ApplicationNumber=1020060128869)
두산백과사전 EnCyber & EnCyber.com
2008 아템페어 설수덕 동아대 교수 강연자료(www.atemfair.com)
리노셈 (http://www.renosem.com/)
국가환경기술정보센터 (www.konetic.or.kr)
Hannover messe 2008 Tobias Renz Fair-pr (http://www.fair-pr.com/hm08)
한겨레21 과학 (http://www.hani.co.kr/h21/data/L990201/1p3p212b.html)
http://serve.me.nus.edu.sg/mat/Nanotribology.htm
http://www.mpie.de/866/?L=0&type=
http://iep.tugraz.at/content/research/subsecondthermophysics/experiments/4pointprobetechnique/index_eng.html
국가지정 화학공학연구정보센터 (http://www.cheric.org)
과학기술원 보유 첨단공동장비 (http://equip.kaist.ac.kr/list/astep.htm)
부산대학교 기계공학부 CMP LAB http://www.cmplab.re.kr/board/pds/board_download.php?file=pds0129_2.ppt&dn=1