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The properties of tetrahedral amorphous Carbon (ta-C) film can be determined by multiple parameters and comprehensive effects of those parameters during a deposition process with filtered cathodic vacuum arc (FCVA). In this study, Taguchi method was adopted to design the optimized FCVA deposition process of ta-C for improving deposition efficiency and mechanical properties of the deposited ta-C thin film. The influence and contribution of variables, such as arc current, substrate bias voltage, frequency, and duty cycle, on the properties of ta-C were investigated in terms of deposition efficiency and mechanical properties. It was revealed that the deposition rate was linearly increased following the increasing arc current (around 10 ㎚/min @ 60 A and 17 ㎚/min @ 100A). The hardness and ID/IG showed a correlation with substrate bias voltage (over 30 ㎬ @ 50 V and under 30 ㎬ @ 250 V). The scratch tests were conducted to specify the effect of each parameter on the resistance to plastic deformation of films. The analysis on variances showed that the arc current and substrate bias voltage were the most effective controlling parameters influencing properties of ta-C films. The optimized parameters were extracted for the target applications in various industrial fields.
목차
Abstract
1. 서론
2. 실험방법
3. 결과 및 고찰
4. 결론
References
참고문헌 (23)
참고문헌 신청
Y.H. Cheng, B.K. Tay, S.P. Lau, and X. Shi, Influence of substrate bias on the structure and mechanical properties of ta-C:W films deposited by filtered cathodic vacuum arc, Surf. Coat. Technol. 146-147 (2001) 398-404.
Jung-Hwan In, and Ju Hyeon Choi, Control of residual stress of tetrahedral amorphous carbon thin film deposited on dielectric material by filtered cathodic vacuum arc source by using mid-frequency pulse bias voltage, Surf. Coat. Technol. 349 (2018) 909-916.
D. Sheeja, B.K. Tay, L.J. Yu, S.P. Lau, J.Y. Sze, C.K. Cheong, Effect of frequency and pulse width on the properties of ta:C films prepared by FCVA together with substrate pulse biasing, Thin Solid Films 420-421 (2002) 62-69.
Yeong-Sik Kim, and Jae-Dong Kim, Process Optimization for Plasma-sprayed Cr2O3 Coating by Design of Experiments, J. of Power Syst. Eng. 22 (2018) 75-80.
Young Sik Park, Ha-Mong Shim, Myung Hwan Na, Ho-Chun Song, Sanghoo Yoon, and Keun Sam Jang, Optimization for Electro Deposition Process of PC/ABS Resin Surface Treatment, The Korean Journal of Applied Statistics 27 (2014) 543–552.
Jung-Hwan In, and Ju Hyeon Choi, Control of residual stress of tetrahedral amorphous carbon thin film deposited on dielectric material by filtered cathodic vacuum arc source by using mid-frequency pulse bias voltage, Surf. Coat. Technol. 349 (2018) 909-916.
D. Sheeja, B.K. Tay, L.J. Yu, S.P. Lau, J.Y. Sze, C.K. Cheong, Effect of frequency and pulse width on the properties of ta:C films prepared by FCVA together with substrate pulse biasing, Thin Solid Films 420-421 (2002) 62-69.
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Young Sik Park, Ha-Mong Shim, Myung Hwan Na, Ho-Chun Song, Sanghoo Yoon, and Keun Sam Jang, Optimization for Electro Deposition Process of PC/ABS Resin Surface Treatment, The Korean Journal of Applied Statistics 27 (2014) 543–552.
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