[금속공학실험]ZnO박막 실험

◆ 실험목적
진공 증착시 증착시간에 따른 박막의 특성 변화를 확인할 수 있다.

◆ 이론
● PVD(물리적 증착법)
PVD : Physical Vapor Deposition의 약자로 도금될 금속을 증발시켜 부착시키는 것으로, 증착막의 두께는 수 A단위에서 mm 단위까지 다양하게 조절할 수 있다.
물리적 진공증착법이란 고진공 조건에서 화학반응이 일어나지 않는 상태로 단일 금속의 증기상을 피처리물 표면에 코팅시키는 것을 의미하였으나, 최근에는 증기상과 송입한 가스왿�의 화학적 반응에 의해 생성되는 복합물을 코팅시키는 것도 포함시키고 있으며, PVD를 일반적으로 진공코팅이라 부른다.
고체 재료를 증기상으로 만드는 방법에는 진공에서 증발시키는 방법과 이온 스퍼터링에 의해 원자상태로 방출시키는 방법이 있다. 그런데 이온 도금은 이들 두 방법 중 어떤 방법으로 표적재료(증발재료)를 증기상으로 만들던 간에 코팅증 피처리물 표면에 생성된 에너지를 가진 이온으로 피처리물 표면을 활성화시켜 접착성을 크게 증가시킨 방법이다. 이들 모든 방법은 10-2～10-7 torr의 진공조건에서 생성된 증기상을 피처리물 표면으로 이동되어 응착되게 하여 피복층을 형성시켜 피처리물 표면의 기계적, 화학적, 전기적 및 광학적 특성 등을 개질처리하는데 이용되고 있다.
PVD 방법은 다른 코팅방법(예를 들면, 전기도금, 화학적 증착법)에 비하여 피복율이 낮은 편이나, 금속, 합금 및 복합물을 순도, 조직, 접착성을 조절하여 피처리물 표면에 피복시킬 수 있어서, 절단 혹은 절삭공구인 드릴, 다이 등의 고경도 표면층의 형성에 주로 적용됨은 물론 전자부품, 반도체, 태양열에너지, 광학 및 미장 등 다양한 분야에 응용되고 있다.
진공증착, 이온, 스프터링, 이온도금 등의 방식은 요구되는 코팅종류에 따라 선택되어지는데, 진공증착은 스퍼터링 방법에 비하여 극히 빠르게 코팅할 수 있으며, 이온 스퍼터링은 코팅층의 합금성분과 피복율을 쉬게 조절할 수 있다. 특히 코팅층이 피처리물에 우수한 접착력이 요구되거나 피처리물이 온도에 따라 성질이 변하는 경우는 이온도금을 사용하는 편이 유리하다.