일본산업뉴스요약

다이아 피막 몇 분만에 가능
10cm각, 상온 대기 환경에서 성공

DNA메탈은 상온의 대기환경 아래서 단시간으로의 다이아몬드 피막 합성에 성공했다. 다이아 성분 비율이 고르지 못하기 때문에 경도 30기가~98기가파스칼로 폭이 있지만, 10cm각 기재에 걸리는 피막 시간은 고작 몇 분이다. 경도 및 내약품성, 내열성이 요구되는 분야에 손쉽게 피막할 수 있는 기술로 제안한다.

DNA메탈이 수입 판매하는 스위스 보카픽스(Wocafix)의 텅스텐 코팅용 방전장치 ‘페네트론’을 응용했다. 전극을 카본으로 하고 티타늄 및 스텐리스의 기재에 걸리는 바이어스 전압을 크게 하여 방전으로 인해 탄소 분자를 고속으로 기재에 맞춘다.

충돌의 세기는 10만 파스칼 정도로 방전의 온도는 1만 2000℃이다. 일반적으로 다이아 피막의 합성은 화학기상증착법(CVD) 등을 활용해 진공, 온도 상승, 필라멘트 탄화, 성장, 냉각이라는 프로세스가 많아 꼬박 하루가 걸린다.

교토부 중소기업기술센터 소유의 나노 인덴테이션(Nano Indentation) 실험기에서 경도 및 강도를 측정했다. 시카다 간사이학원대학 이공학부 선진에너지 나노공학과 교수가 X선과 라만 분광법으로 분석하여 다이아 성분을 확인했다. 피막 성분 비율은 다이아 50% 이상이 50%, 다이아 성분 20% 이상이 82%를 차지했다.

방전으로 인한 다이아 피막의 프로세스 및 전체의 조성은 학술적으로는 해명되지 않았다. 다이아 성분이 낮은 개체에는 경질 탄소계 성분이 있어 전체적으로 내약품성, 내열성이 높고, 응용 선행으로 기술이 전개될 전망이다.

DNA메탈은 이미 샘플을 제공하여 금형 및 리튬이온 전극 작성용 도금 전극 등으로 실험이 시작되었다. 다이아를 사용한 반도체를 저렴하게 제조할 수 있을 가능성이 있다고 한다.

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