KR101434799B1 - Device and method for electrical conductivity diamond coating on diamond particle, electrical conductivity coating diamond manufacturing by using the same - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an apparatus for conductive diamond coating on a diamond particle for performing conductive diamond coating on a diamond particle using a chemical vapor deposition (CVD) method. The apparatus includes a vacuum chamber having a space to provide a vacuum state inside a particle accommodation unit in which a diamond particle is accommodated; the particle accommodation unit provided inside the vacuum chamber to provide the space to accommodate the diamond particle on an upper surface thereof; a gas inlet unit coupled to the vacuum chamber to introduce reactive gases reacting with each other into the inside of the vacuum chamber so that a conductive diamond coating on the diamond particle is performed; a high temperature forming unit to convert the reactive gas into a plasma state by forming high temperature environment inside the vacuum chamber having the particle accommodation unit; and a motion inducing unit provided on the upper surface of the particle accommodation unit to induce a motion of the diamond particle so that a uniform coating is performed on an entire surface of the diamond particle. The motion inducing unit includes a rotating shaft rotated on a center of the upper surface of the particle accommodation unit, and a rotating brush unit, in which a plurality of wires are radially arranged around the rotating shaft for inducing motion of the diamond particle by sweeping the diamond particle around the center of the rotating shaft. According to the present invention, the thickness of the conductive diamond thin layer coated on the diamond particle can be more uniform, and the conductive diamond can be optimally coated on the diamond particle.

Description

다이아몬드 입자에 대한 전도성 다이아몬드 코팅장치, 코팅방법 및 이를 이용하여 제조된 전도성 코팅 다이아몬드{Device and method for electrical conductivity diamond coating on diamond particle, electrical conductivity coating diamond manufacturing by using the same}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a conductive diamond coating apparatus for diamond particles, a coating method, and a conductive coated diamond using the same,

본 발명은 다이아몬드 입자에 대한 전도성 다이아몬드 코팅장치, 코팅방법 및 이를 이용하여 제조된 전도성 코팅 다이아몬드에 관한 것이다.The present invention relates to a conductive diamond coating apparatus for diamond particles, a coating method, and a conductive coated diamond produced using the same.

최근, 첨단산업이 발달함에 따라 내식성, 내마모성, 내열성, 경도 등 기계적, 물리적 특성이 뛰어난 신소재에 대한 연구 개발이 꾸준히 수행되고 있다. 특히, 이러한 측면에서 다이아몬드는 현존하는 물질 중 가장 높은 경도를 가지고 있으며, 반도체이면서도 구리보다 5배 이상 높은 열전도도, 우수한 내식성 등과 같은 우수한 성질을 가지고 있어, 매력적인 재료로서 주목받고 있다.In recent years, research and development of new materials having excellent mechanical and physical properties such as corrosion resistance, abrasion resistance, heat resistance and hardness have been carried out steadily as the high-tech industry develops. Particularly, in this aspect, diamond has the highest hardness among the existing materials, and is attracted attention as an attractive material because it has excellent properties such as heat conductivity, excellent corrosion resistance and the like, which is five times higher than that of copper even though it is a semiconductor.

다만, 다이아몬드는 전기저항성 또한 높으므로, 여러 분야에 장점으로 적용될 수도 있으나, 전도성이 필요한 분야에 적용되는 경우에는 단점으로 작용할 수도 있다. 따라서, 최근에는 전도성을 가지는 다이아몬드에 대한 연구 개발이 시작되고 있다. However, since diamond has a high electrical resistance, it may be used as an advantage in various fields, but it may be a disadvantage when it is applied to a field requiring conductivity. Therefore, recently, research and development on diamond having conductivity has been started.

이중에서 주목받고 있는 방식은 다이아몬드 박막에 보론을 도핑하여 그 특성을 향상시키는 것이다. 즉, 다이아몬드는 본래 절연체이지만, 보론 도핑을 통해 비저항이 작아지고, 운송자 이동성(carrier mobility)가 커져서, 전기장을 증가시킴에 따라 전하 운송자(charge carrier)의 속도가 급격이 증가하여 높은 전기 전도도를 나타낼 수 있다. Of these, boron is doped into the diamond thin film to enhance its properties. In other words, although diamond is originally an insulator, the specific resistance is reduced through boron doping, carrier mobility is increased, and as the electric field is increased, the speed of the charge carrier is rapidly increased to exhibit a high electric conductivity .

그런데, 종래에는 평면 형상의 기판(substrate)에 다이아몬드 코팅을 수행하는 것이 대부분이고, 입체 형상의 대상물에 대한 다이아몬드 코팅은 시도되지 않았다. 이는 입체 형상의 대상물 특정 부분에 코팅이 집중되어, 입체 형상의 대상물에 대한 표면 전체적으로 균일한 코팅이 어려운 문제점이 있었기 때문이다. Conventionally, a diamond coating is performed on a planar substrate, and diamond coating on a three-dimensional object has not been attempted. This is because the coating is concentrated on the specific portion of the object in a three-dimensional shape, and uniform coating of the entire surface of the object in three-dimensional form is difficult.

본 발명은 다양한 입자에 보론 도핑 다이아몬드를 전체 표면에 걸쳐 균일한 두께로 코팅할 수 있는, 다이아몬드 입자에 대한 전도성 다이아몬드 코팅장치, 코팅방법 및 이를 이용하여 제조된 전도성 코팅 다이아몬드를 제공하기 위한 것이다.The present invention provides a conductive diamond coating apparatus, coating method, and conductive coated diamond produced by using the same, which can coat a boron doped diamond to various particles with a uniform thickness over the entire surface.

그리고, 다이아몬드 박박이 최적의 상태로 코팅될 수 있는, 다이아몬드 입자에 대한 전도성 다이아몬드 코팅장치, 코팅방법 및 이를 이용하여 제조된 전도성 코팅 다이아몬드를 제공하기 위한 것이다.The present invention also provides a conductive diamond coating apparatus and coating method for diamond particles, and a conductive coated diamond produced by using the same, wherein the diamond coating can be coated in an optimum state.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are not intended to limit the invention to the precise forms disclosed. Other objects, which will be apparent to those skilled in the art, It will be possible.

상기한 바와 같이 제안되는 본 발명에 의한 다이아몬드 입자에 대한 전도성 다이아몬드 코팅장치는, 화학 기상 증착법(CVD)으로 다이아몬드 입자에 전도성 다이아몬드 코팅을 수행하는 다이아몬드 입자에 대한 전도성 다이아몬드 코팅장치에 있어서, 내부에 진공 상태를 형성하기 위한 공간이 형성되는 진공챔버; 상기 진공챔버의 내부에 설치되고, 상면에 다이아몬드 입자가 수용되기 위한 공간이 형성되는 입자수용부; 상기 다이아몬드 입자에 전도성 다이아몬드 코팅이 이루어질 수 있도록 서로 반응하는 반응가스를 상기 진공챔버의 내부로 유입시키기 위하여 상기 진공챔버에 연결되는 가스유입부; 상기 입자수용부를 포함한 상기 진공챔버의 내부에 고온 환경을 형성하여 상기 반응가스를 플라즈마 상태로 전환시키는 고온형성부; 및 상기 다이아몬드 입자의 표면 전체에 걸쳐 균일한 코팅이 이루어질 수 있도록, 상기 입자수용부의 상면에 설치되어 상기 다이아몬드 입자의 운동을 유도하는 운동유도부;를 포함하고, 상기 운동유도부는, 상기 입자수용부의 상면 중심에 회전 가능하게 설치되는 회전축; 및 상기 회전축으로부터 복수개의 와이어가 방사상으로 배치되어 형성되고, 상기 회전축을 중심으로 회전하는 방식으로 상기 다이아몬드 입자를 쓸어 운동을 유도하는 회전솔부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.As described above, the conductive diamond coating apparatus for diamond particles according to the present invention is a conductive diamond coating apparatus for diamond particles which performs conductive diamond coating on diamond particles by chemical vapor deposition (CVD) A vacuum chamber in which a space for forming a state is formed; A particle accommodating portion provided inside the vacuum chamber and having a space for accommodating diamond particles on an upper surface thereof; A gas inlet connected to the vacuum chamber for introducing a reaction gas, which reacts with each other so that the diamond particles are coated with a conductive diamond, into the vacuum chamber; A high temperature forming unit for forming a high temperature environment inside the vacuum chamber including the particle accommodating unit and converting the reaction gas into a plasma state; And a movement inducing unit installed on an upper surface of the particle accommodating unit to induce movement of the diamond particles so that a uniform coating can be formed over the whole surface of the diamond particles, A rotating shaft rotatably installed at the center; And a rotatable sole part formed by radially arranging a plurality of wires from the rotating shaft and sweeping the diamond particles in a rotating manner around the rotating shaft.

본 발명에 의한 다이아몬드 입자에 대한 전도성 다이아몬드 코팅방법은, 화학 기상 증착법(CVD)으로 다이아몬드 입자에 전도성 다이아몬드 코팅을 수행하는 다이아몬드 입자에 대한 전도성 다이아몬드 코팅방법에 있어서, 상기 다이아몬드 입자의 표면 전체에 걸쳐 균일한 코팅이 이루어질 수 있도록, 입자수용부의 상면에 복수개의 와이어가 방사상으로 배치되어 형성되는 회전솔부가 상기 다이아몬드 입자를 쓸어, 상기 입자수용부의 상면을 따라 상기 다이아몬드 입자의 구름 운동(rolling)이 이루어지도록 하는 것을 특징으로 한다.A conductive diamond coating method for diamond particles according to the present invention is a conductive diamond coating method for diamond particles which conducts conductive diamond coating on diamond particles by chemical vapor deposition (CVD), the method comprising the steps of: A rotating brush formed by radially arranging a plurality of wires on the upper surface of the particle receiving part sweeps the diamond particles so that rolling of the diamond particles is performed along the upper surface of the particle receiving part, .

본 발명에 의한 다이아몬드 입자에 대한 전도성 다이아몬드 코팅장치, 코팅방법을 이용하여 제조된 전도성 코팅 다이아몬드는, 다이아몬드 재질로 이루어지는 다이아몬드 입자; 및 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 의한 코팅장치 또는 제 6 항에 의한 코팅방법을 이용하여, 상기 다이아몬드 입자의 외면에 코팅되어 형성되는 전도성 다이아몬드 층;을 포함하는 것을 특징으로 한다.The conductive coated diamond prepared by using the conductive diamond coating apparatus and the coating method for the diamond particles according to the present invention is characterized in that the conductive coated diamond comprises diamond particles made of a diamond material; And a conductive diamond layer coated on the outer surface of the diamond particle by using the coating device according to any one of claims 1 to 5 or the coating method according to claim 6.

상기한 바와 같이 본 발명에 의한 다이아몬드 입자에 대한 전도성 다이아몬드 코팅장치, 코팅방법 및 이를 이용하여 전도성 코팅 다이아몬드에 의하면, 보론 도핑 전도성 다이아몬드가 코팅되는 과정에서 기초가 되는 다이아몬드 입자가 지속적으로 회전하게 되므로, 다이아몬드 입자의 표면이 플라즈마 상태의 반응가스를 향하여 보다 골고루 노출될 수 있으므로, 다이아몬드 입자에 코팅되는 전도성 다이아몬드 박막의 두께가 더욱 균일해질 수 있는 이점이 있다.As described above, according to the conductive diamond coating apparatus and coating method for diamond particles according to the present invention and the conductive coated diamond using the conductive diamond coating, the diamond particles underlying the boron-doped conductive diamond are continuously rotated, There is an advantage that the thickness of the conductive diamond thin film coated on the diamond particles can be more uniform since the surface of the diamond particles can be more evenly exposed toward the reactive gas in the plasma state.

또한, 다이아몬드 입자가 회전 운동할 수 있도록 유도하는 회전솔부가 쐐기 형상의 단면을 가지도록 형성될 뿐만 아니라, 탄성을 가지는 유연한 재질로 형성되기 때문에, 회전솔부에 의한 다이아몬드 입자의 손상이 최소화될 수 있다. 따라서, 다이아몬드 입자에 전도성 다이아몬드가 최적의 상태로 코팅될 수 있는 이점이 있다.In addition, since the rotary brush portion inducing the diamond particles to rotate is formed not only to have a wedge-shaped cross section but also to be made of a flexible material having elasticity, the damage of the diamond particles due to the rotary brush portion can be minimized . Therefore, there is an advantage that the conductive diamond can be coated optimally on the diamond particles.

도 1은 본 발명에 의한 다이아몬드 입자에 대한 전도성 다이아몬드 코팅장치의 제l실시예를 보인 도면.
도 2는 본 발명에 의한 다이아몬드 입자에 대한 전도성 다이아몬드 코팅장치의 제1실시예에서 입자수용부 및 운동유도부를 보인 도면.
도 3은 본 발명에 의한 다이아몬드 입자에 대한 전도성 다이아몬드 코팅장치의 제1실시예에서 A-A' 단면도.
도 4는 본 발명에 의한 다이아몬드 입자에 대한 전도성 다이아몬드 코팅장치의 제1실시예에서 B-B' 단면도.
도 5는 본 발명에 의한 다이아몬드 입자에 대한 전도성 다이아몬드 코팅장치의 제2실시예에서 입자수용부 및 운동유도부를 보인 도면.
도 6은 본 발명에 의한 다이아몬드 입자에 대한 전도성 다이아몬드 코팅장치의 제3실시예에서 입자수용부 및 운동유도부를 보인 도면.
도 7은 본 발명에 의한 다이아몬드 입자에 대한 전도성 다이아몬드 코팅장치의 제4실시예에서 입자수용부 및 운동유도부를 보인 단면도.
도 8은 본 발명에 의한 다이아몬드 입자에 대한 전도성 다이아몬드 코팅장치의 제4실시예에서 입자수용부 및 운동유도부를 보인 도면.
도 9는 본 발명에 의한 다이아몬드 입자에 대한 전도성 다이아몬드 코팅장치 및 코팅방법을 이용하여 제조된 전도성 코팅 다이아몬드의 전류-전압 특성을 보인 그래프.
도 10은 본 발명에 의한 다이아몬드 입자에 대한 전도성 다이아몬드 코팅장치 및 코팅방법을 이용하여 제조된 전도성 코팅 다이아몬드의 표면을 보인 SEM 사진.
도 11은 본 발명에 의한 다이아몬드 입자에 대한 전도성 다이아몬드 코팅장치 및 코팅방법을 이용하여 제조된 전도성 코팅 다이아몬드에 대한 라만 그래프.1 is a view showing a first embodiment of a conductive diamond coating apparatus for diamond particles according to the present invention.
FIG. 2 is a view showing a particle receiving portion and a motion inducing portion in a first embodiment of a conductive diamond coating device for diamond particles according to the present invention. FIG.
3 is a cross-sectional view taken along the line AA 'in the first embodiment of the conductive diamond coating apparatus for diamond particles according to the present invention.
4 is a cross-sectional view taken along the line BB 'in the first embodiment of the conductive diamond coating apparatus for diamond particles according to the present invention.
FIG. 5 is a view showing a particle receiving portion and a motion inducing portion in a second embodiment of a conductive diamond coating device for diamond particles according to the present invention. FIG.
6 is a view showing a particle receiving portion and a motion inducing portion in a third embodiment of a conductive diamond coating device for diamond particles according to the present invention.
FIG. 7 is a sectional view showing a particle receiving portion and a motion inducing portion in a fourth embodiment of a conductive diamond coating device for diamond particles according to the present invention. FIG.
8 is a view showing a particle receiving part and a motion inducing part in a fourth embodiment of a conductive diamond coating device for diamond particles according to the present invention.
FIG. 9 is a graph showing the current-voltage characteristics of the conductive coated diamond prepared by using the conductive diamond coating apparatus and coating method for diamond particles according to the present invention.
FIG. 10 is a SEM photograph showing a surface of a conductive coated diamond prepared by using a conductive diamond coating apparatus and coating method for diamond particles according to the present invention. FIG.
FIG. 11 is a Raman chart for a conductive diamond coated device and a conductive coated diamond prepared using the coating method for diamond particles according to the present invention. FIG.

이하에서는 본 발명에 의한 마이크로웨이브 플라즈마 화학 기상 증착(MPCVD : Microwave Plasma Chemical Vapor Deposition) 방법으로 다이아몬드 입자에 대한 보론 도핑 전도성 다이아몬드 코팅을 수행하는 다이아몬드 입자에 대한 전도성 다이아몬드 코팅장치, 코팅방법 및 이를 이용하여 제조된 전도성 코팅 다이아몬드의 실시예를, 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, a conductive diamond coating device and coating method for diamond particles to perform boron-doped conductive diamond coating on diamond particles by a microwave plasma chemical vapor deposition (MPCVD) method according to the present invention, Embodiments of the prepared conductive coated diamond are described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 의한 다이아몬드 입자에 대한 전도성 다이아몬드 코팅장치의 제l실시예를 보인 도면이고, 도 2는 본 발명에 의한 다이아몬드 입자에 대한 전도성 다이아몬드 코팅장치의 제1실시예에서 입자수용부 및 운동유도부를 보인 도면이며, 도 3은 본 발명에 의한 다이아몬드 입자에 대한 전도성 다이아몬드 코팅장치의 제1실시예에서 A-A' 단면도이고, 도 4는 본 발명에 의한 다이아몬드 입자에 대한 전도성 다이아몬드 코팅장치의 제1실시예에서 B-B' 단면도이다.FIG. 1 is a view showing a first embodiment of a conductive diamond coating apparatus for diamond particles according to the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of a conductive diamond coating apparatus for a diamond particle according to the present invention, FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA 'in the first embodiment of the conductive diamond coating apparatus for diamond particles according to the present invention, and FIG. 4 is a cross-sectional view of the conductive diamond coating apparatus for diamond particles according to the present invention Sectional view taken along line BB 'in one embodiment.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 의한 다이아몬드 입자(18)에 대한 전도성 다이아몬드 코팅장치(1)는, 내부에 진공 상태를 형성하기 위한 공간이 형성되는 진공챔버(10)와, 상기 진공챔버(10)의 내부에 설치되고, 상면에 다이아몬드 입자(18)가 수용되기 위한 공간이 형성되는 입자수용부(11)와, 상기 다이아몬드 입자(18)에 전도성 다이아몬드 코팅이 이루어질 수 있도록 서로 반응하는 반응가스를 상기 진공챔버(10)의 내부로 유입시키기 위하여 상기 진공챔버(10)에 연결되는 가스유입부(12)와, 상기 입자수용부(11)를 포함한 상기 진공챔버(10)의 내부에 고온 환경을 형성하여 상기 반응가스를 플라즈마 상태로 전환시키는 고온형성부(13)와, 상기 다이아몬드 입자(18)의 표면 전체에 걸쳐 균일한 코팅이 이루어질 수 있도록, 상기 입자수용부(11)의 상면에 설치되어 상기 다이아몬드 입자(18)의 운동을 유도하는 운동유도부(14)를 포함한다.1 to 3, the conductive diamond coating apparatus 1 for diamond particles 18 according to the present invention includes a vacuum chamber 10 in which a space for forming a vacuum state is formed, A particle receiving part 11 provided inside the chamber 10 and formed with a space for receiving diamond particles 18 on an upper surface thereof and a particle receiving part 11 disposed inside the chamber 10 for reacting with each other so as to form a conductive diamond coating on the diamond particles 18 A gas inlet 12 connected to the vacuum chamber 10 for introducing a reaction gas into the vacuum chamber 10 and a gas inlet 12 connected to the inside of the vacuum chamber 10 including the particle accommodating portion 11 A high temperature forming unit 13 for forming a high temperature environment and converting the reaction gas into a plasma state, a high temperature forming unit 13 for forming a high temperature environment, and an upper surface 13 of the particle accommodating unit 11, Install on And a movement inducing part 14 for inducing movement of the diamond particles 18.

상기 진공챔버(10)는의 내부에는 상기 입자수용부(11), 운동유도부(14)가 수용되고 진공 상태가 형성되기 위한 공간이 형성된다. 상기 진공챔버(10)는, 내부 공간에 진공 상태가 유지될 수 있도록 선택적으로 밀폐될 수 있다. In the vacuum chamber 10, a space for accommodating the particle accommodating part 11 and the motion inducing part 14 and forming a vacuum state is formed. The vacuum chamber 10 may be selectively sealed so that a vacuum state can be maintained in the inner space.

또한, 상기 진공챔버(10)의 일측에는, 상기 진공챔버(10)의 내부 공간에 진공 상태를 형성하기 위한 진공 펌프(15)가 연결된다. 상기 진공 펌프(15)는 상기 진공챔버(10) 내부의 공기를 외부로 배출함으로써, 상기 진공챔버(10)의 내부 공간에 고순도의 전도성 다이아몬드 코팅이 이루어지기에 적합한 진공 상태를 형성하는 역할을 한다. 이때, 상기 진공 펌프(15)는 로터리 펌프(Rotary Pump)와 터보분자펌프(Turbo molecular Pump)로 구성될 수 있다. 그리고, 상기 진공챔버(10)의 일측에는 상기 진공챔버(10)의 압력을 측정하기 위한 압력게이지(16)가 설치될 수 있다. A vacuum pump 15 is connected to one side of the vacuum chamber 10 to form a vacuum state in the internal space of the vacuum chamber 10. The vacuum pump 15 discharges the air inside the vacuum chamber 10 to the outside to form a vacuum state suitable for conducting a high-purity conductive diamond coating in the inner space of the vacuum chamber 10 . At this time, the vacuum pump 15 may be composed of a rotary pump and a turbo molecular pump. A pressure gauge 16 for measuring the pressure of the vacuum chamber 10 may be installed at one side of the vacuum chamber 10.

그리고, 상기 가스유입부(12)는, 상기 진공챔버(10)의 내부로 반응가스 즉, 아르곤(Ar), 수소(H2), 메탄(CH4), 디보란(Diborane, B2H6) 가스가 유입될 수 있도록, 상기 진공챔버(10)에 연결된다. 이때, 상기 가스유입부(12)의 일단은 상기 진공챔버(10)의 내부와 연통될 수 있도록 연결되고, 타단은 예를 들면 가스 탱크(17)와 같이, 아르곤(Ar), 수소(H2), 메탄(CH4), 디보란(Diborane, B2H6) 가스를 공급할 수 있는 별개의 구성에 연결될 수 있다. The gas inlet 12 is connected to the inside of the vacuum chamber 10 by a reaction gas such as argon (Ar), hydrogen (H 2 ), methane (CH 4 ), diborane (B 2 H 6 Is connected to the vacuum chamber 10 so that gas can be introduced into the vacuum chamber 10. At this time, one end of the gas inlet 12 is connected to the inside of the vacuum chamber 10 and the other end thereof is connected to the inside of the vacuum chamber 10 by using argon (Ar), hydrogen (H 2 ), Methane (CH 4 ), diborane (B 2 H 6 ), and the like.

상기 고온형성부(13)는, 상기 진공챔버(10)로 유입된 반응가스가 플라즈마 상태로 전환될 수 있도록 에너지를 투입하는 역할을 할 수 있도록, 상기 진공챔버(10)의 일측에 설치된다. 보다 상세히, 상기 고온형성부(13)는, 상기 진공챔버(10)를 둘러싸는 방사안테나(microwave applicator)(131)와, 상기 입자수용부(11)를 둘러싼 반응가스를 향하여 초음파를 발생시키는 마그네트론(magnetron)(130)를 포함할 수 있다. 즉, 상기 마그네트론(130)에서 발생되는 초음파 에너지에 의하여 상기 입자수용부(11)를 둘러싼 반응가스가 플라즈마 상태로 유지될 수 있다.The high-temperature forming unit 13 is installed at one side of the vacuum chamber 10 so that the reaction gas introduced into the vacuum chamber 10 can be supplied with energy so as to be converted into a plasma state. More specifically, the high-temperature forming unit 13 includes a microwave applicator 131 surrounding the vacuum chamber 10, a magnetron 13 for generating ultrasonic waves toward the reaction gas surrounding the particle accommodating unit 11, a magnetron 130 may be included. That is, the reaction gas surrounding the particle accommodating portion 11 can be maintained in the plasma state by the ultrasonic energy generated from the magnetron 130.

한편, 상기 입자수용부(11)는 상기 반응가스에 의한 플라즈마가 형성되는 상기 진공챔버(10)의 내부 공간에 설치된다. 상기 입자수용부(11)는, 내부에 상기 다이아몬드 입자(18)가 수용되기 위한 공간이 형성되고 상방으로 개구되는 원통 형상으로 형성된다. Meanwhile, the particle accommodating part 11 is installed in an inner space of the vacuum chamber 10 in which plasma by the reaction gas is formed. The particle accommodating portion 11 is formed in a cylindrical shape in which a space for accommodating the diamond particles 18 is formed therein and is opened upward.

그리고, 상기 운동유도부(14)는, 상기 다이아몬드 입자(18)가 구름 운동(rolling)을 원활히 할 수 있도록, 상기 입자수용부(11)에 설치된다. 상기 운동유도부(14)는, 상기 입자수용부(11)의 상면 중심에 회전 가능하게 설치되는 회전축(141)과, 상기 회전축(141)으로부터 복수개의 와이어(142)가 방사상으로 배치되어 형성되고, 상기 회전축(141)을 중심으로 회전하는 방식으로 상기 다이아몬드 입자(18)를 쓸어 운동을 유도하는 회전솔부(140)를 포함한다.The movement inducing unit 14 is installed in the particle accommodating unit 11 so that the diamond particles 18 can smoothly roll. The movement inducing unit 14 includes a rotation shaft 141 rotatably installed at the center of the upper surface of the particle accommodating unit 11 and a plurality of wires 142 formed radially from the rotation shaft 141, And a rotary brush 140 for sweeping and moving the diamond particles 18 in a rotating manner about the rotary shaft 141.

보다 상세히, 상기 회전솔부(140)는, 상기 다이아몬드 입자(18)가 원활하게 구름 운동을 할 수 있도록, 상기 입자수용부(11)의 바닥면을 따라 회전할 수 있게 상기 입자수용부(11)의 바닥에 설치된다. 상기 회전솔부(140)가 회전함에 따라, 상기 다이아몬드 입자(18)가 상기 입자수용부(11) 내부에서 상기 입자수용부(11)의 바닥을 따라 구름 운동을 하게 된다. 즉, 상기 회전솔부(140)는, 상기 다이아몬드 입자(18)가 상기 입자수용부(11)의 내부에서 원활하게 구름 운동을 할 수 있도록 상기 다이아몬드 입자(18)에 외력을 가하는 역할을 하는 것이다. More specifically, the rotatable sole part 140 includes the particle accommodating part 11 so as to rotate along the bottom surface of the particle accommodating part 11 so that the diamond particles 18 can smoothly roll. As shown in FIG. As the rotary brush 140 rotates, the diamond particles 18 roll in the particle accommodating part 11 along the bottom of the particle accommodating part 11. That is, the rotating soles 140 serve to apply an external force to the diamond particles 18 so that the diamond particles 18 can smoothly roll in the particle accommodating portion 11.

특히, 상기 회전솔부(140)는, 복수개의 와이어(142)가 방사상으로 배치되는 형상이며, 탄성이 있는 유연한 재질로 형성되기 때문에, 상기 회전솔부(140)가 회전하는 과정에서 상기 다이아몬드 입자(18)가 상기 회전솔부(140)와 입자수용부(11)의 바닥면 사이에 끼게 되더라도 상기 회전솔부(140)가 도 3에 도시된 바와 같이 절곡되면서 상기 다이아몬드 입자(18)가 손상되지 않도록 보호될 수 있다. Particularly, since the rotatable sole part 140 is formed by a flexible material having a plurality of wires 142 arranged in a radial direction, the diamond particles 18 Even if the rotary brush 140 is sandwiched between the rotary brush 140 and the bottom of the particle receiver 11, the rotary brush 140 is bent as shown in FIG. 3 to protect the diamond particles 18 from damage .

또한, 상기 회전솔부(140)에 형성되는 복수개의 와이어(142)는 도 4에 도시된 바와 같이 그 단면이 회전 선단을 향하여 하향 경사지는 쐐기 형상으로 형성되기 때문에, 상기 회전솔부(140)가 회전하는 동안 상기 와이어(142) 선단에 접촉하는 상기 다이아몬드 입자(18)가 상방으로 밀려 올라 상기 와이어(142)를 넘어가도록 유도하여, 상기 다이아몬드 입자(18)가 상기 회전솔부(140)와 입자수용부(11)의 바닥면 사이에 끼는 현상이 더욱 방지될 수 있다. As shown in FIG. 4, the plurality of wires 142 formed on the rotating sole part 140 are formed in a wedge shape whose end face is inclined downward toward the rotation end. Therefore, when the rotating sole part 140 rotates The diamond particles 18 contacting the distal end of the wire 142 are pushed upward so that they pass over the wire 142 so that the diamond particles 18 contact the rotating soles 140, The phenomenon of being caught between the bottom surfaces of the base 11 can be further prevented.

상기 회전축(141)은 상기 입자수용부(11)의 바닥면 중앙에 설치되어, 상기 회전솔부(140)의 회전중심축 역할을 하며, 상기 회전솔부(140)의 회전을 위한 동력을 제공하는 동력원(미도시)에 연결되어 동력을 상기 회전솔부(140)로 전달하는 역할을 한다. 상기 동력원은 상기 입자수용부(11)의 외측 하방에 설치되고, 상기 회전축(141)이 상기 입자수용부(11)의 바닥면을 관통하여 상기 동력원에 연결되는 형태로 구성될 수도 있다. 상기 동력원은, 상기 회전솔부(140)가 회전하기 위한 동력을 제공할 수 있는 범위 내에서, 모터 등과 같은 다양한 장치가 될 수 있다.The rotation shaft 141 is provided at the center of the bottom surface of the particle accommodating part 11 and functions as a rotation center axis of the rotation sole part 140, (Not shown) and transmits the power to the rotary solenoid 140. [ The power source may be provided below the particle accommodating part 11 and the rotation shaft 141 may be connected to the power source through the bottom surface of the particle accommodating part 11. [ The power source may be various devices such as a motor and the like within a range in which the rotating soles 140 can provide power for rotating.

한편, 상술한 다이아몬드 입자(18)에 대한 전도성 다이아몬드 코팅장치(1)를 이용한 코팅방법에 대하여 설명하면, 먼저 상기 진공챔버(10)의 내부 공간에 상기 전도성 다이아몬드의 코팅이 이루어지기 위한 환경이 조성되도록 한다. The coating method using the conductive diamond coating apparatus 1 for the diamond particles 18 will now be described. First, an environment for coating the conductive diamond is formed in the inner space of the vacuum chamber 10 .

즉, 상기 진공 펌프(15)가 작동됨으로써 상기 진공챔버(10)의 내부 공간에 진공 상태가 형성되고, 상기 가스유입부(12)를 통하여 상기 진공챔버(10) 내부로 반응가스 즉, 아르곤(Ar), 수소(H2), 메탄(CH4) 가스, 디보란(Diborane, B2H6) 가스가 유입되도록 한다. That is, a vacuum state is formed in the internal space of the vacuum chamber 10 by operating the vacuum pump 15, and a reactive gas, that is, argon (argon) is introduced into the vacuum chamber 10 through the gas inlet 12 Ar), hydrogen (H 2 ), methane (CH 4 ) gas, and diborane (B 2 H 6 ) gas.

또한, 상기 고온형성부(13)의 마그네트론(130)이 작동되기 시작하면서, 상기 마그네트론(130)에 의한 초음파에 의하여 상기 진공챔버(10) 내부로 유입된 반응가스가 플라즈마 상태로 전환되어 유지될 수 있다. 이때, 상기 입자수용부(11)는 내부에 수용된 다이아몬드 입자(18)가 상기 반응가스의 플라즈마에 노출될 수 있도록 위치된다. 그러면, 반응가스 간의 화학 반응에 의하여, 상기 다이아몬드 입자(18)의 표면에 다이아몬드가 코팅된다. 또한, 상기 다이아몬드 입자(18)의 표면에 코팅된 다이아몬드 층(미도시)에 보론(Boron)이 도핑되면서, 상기 다이아몬드 층이 전도성을 띠게 되는 것이다.The reaction gas introduced into the vacuum chamber 10 by the ultrasonic waves generated by the magnetron 130 is converted into a plasma state and maintained while the magnetron 130 of the high temperature forming unit 13 starts to operate. . At this time, the particle accommodating part 11 is positioned so that the diamond particles 18 contained therein can be exposed to the plasma of the reaction gas. Then, diamond is coated on the surface of the diamond particles 18 by a chemical reaction between the reaction gases. In addition, boron is doped in a diamond layer (not shown) coated on the surface of the diamond particles 18, and the diamond layer becomes conductive.

이러한 다이아몬드 층 즉, 다이아몬드 박막의 형성 및 보론 도핑 과정 수행 중, 상기 동력원의 작동에 의하여 상기 운동유도부(14)가 회전하게 된다. 그러면 상기 운동유도부(14)에 의하여, 상기 다이아몬드 입자(18)가 상기 입자수용부(11)의 바닥면을 지속적으로 굴러 다니면서 즉, 회전 운동을 하면서 상기 다이아몬드 입자(18)의 자세가 변경된다. During the process of forming the diamond layer, that is, the diamond thin film and the boron doping process, the motion inducing unit 14 is rotated by the operation of the power source. The posture of the diamond particles 18 is changed by the motion inducing unit 14 while the diamond particles 18 are continuously rolling, i.e., rotating, on the bottom surface of the particle accommodating unit 11. [

이에 따라, 상기 반응가스의 플라즈마로 노출되는 상기 다이아몬드 입자(18)의 표면이 지속적으로 변하기 때문에, 전도성 다이아몬드 층이 상기 다이아몬드 입자(18)의 표면 전체에 걸쳐 더욱 균일하게 코팅될 수 있는 것이다. Accordingly, the surface of the diamond particles 18 exposed to the plasma of the reaction gas is continuously changed, so that the conductive diamond layer can be more uniformly coated over the entire surface of the diamond particles 18. [

더불어, 상기 입자수용부(11)가 상면에 원형의 홈을 가지는 납작한 원반 형상으로 형성되고, 상기 다이아몬드 입자(18)가 상기 입자수용부(11)의 상면에 형성되는 원형의 홈에 수용된 상태에서 굴러다니면서 코팅 과정이 수행되므로, 상기 다이아몬드 입자(18)의 운동에 의한 코팅에 대한 악영향을 최소화할 수 있다. 즉, 상기 다이아몬드 입자(18)가 상기 입자수용부(11)의 상면 홈을 따라 수평 운동을 할 뿐, 수직 방향 운동이 최소화되므로, 상기 다이아몬드 입자(18)의 운동에 의한 상기 반응가스 플라즈마의 불안정 즉, 악영향이 최소화되어, 보다 균일하고 안정된 코팅이 이루어질 수 있는 것이다. In addition, the particle receiving portion 11 is formed in a flat disc shape having a circular groove on the upper surface, and the diamond particles 18 are accommodated in a circular groove formed on the upper surface of the particle accommodating portion 11 Since the coating process is performed while rolling, adverse effects on the coating due to the movement of the diamond particles 18 can be minimized. That is, since the diamond particles 18 horizontally move along the upper surface grooves of the particle accommodating portion 11 and the vertical direction movement is minimized, the instability of the reaction gas plasma due to the motion of the diamond particles 18 That is, the adverse effects are minimized, so that a more uniform and stable coating can be achieved.

이하에서는, 본 발명에 의한 다이아몬드 입자에 대한 전도성 다이아몬드 코팅장치 및 코팅방법의 제 2 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여, 상세하게 설명한다. 본 실시예는, 제 1 실시예와 비교하여, 회전솔부가 회전 방향으로 볼록하게 휘어지도록 형성된다는 점에서 차이가 있다. 본 실시예에서 제 1 실시예와 중첩되는 구성에 대해서는 제 1 실시예의 설명을 원용한다. Hereinafter, a second embodiment of a conductive diamond coating apparatus and coating method for diamond particles according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The present embodiment differs from the first embodiment in that the rotating brush portion is formed so as to bend convexly in the rotational direction. In the present embodiment, the description of the first embodiment is used for configurations overlapping with the first embodiment.

도 5는 본 발명에 의한 다이아몬드 입자에 대한 전도성 다이아몬드 코팅장치의 제2실시예에서 입자수용부 및 운동유도부를 보인 도면이다.FIG. 5 is a view showing a particle receiving part and a motion inducing part in a second embodiment of the conductive diamond coating device for diamond particles according to the present invention. FIG.

도 5를 참조하면, 본 실시예는 회전솔부(240)에 포함되는 복수개의 와이어(242)가 상기 회전솔부(240)의 회전방향으로 볼록하게 휘어지도록 형성된다. Referring to FIG. 5, a plurality of wires 242 included in the rotating soles 240 are formed so as to be convexly curved in the rotating direction of the rotating soles 240.

본 실시예에 의하면, 입자수용부(21)의 다이아몬드 입자(28)가 상기 회전솔부(240)에 의하여 쓸려 운동하는 과정에서, 상기 입자수용부(21) 외측을 향하여 이동하도록 유도되기 때문에, 상기 입자수용부(21)의 바닥면에 위치한 다이아몬드 입자(28)는 외측으로 이동하고, 외측으로 이동하여 입자수용부(21)의 내측면에 닿은 입자는 상기 와이어(242)를 타고 넘어가면서 상기 입자수용부(21)의 내측으로 이동하려는 경향이 발생된다. 따라서, 상기 입자수용부(21)의 다이아몬드 입자(28)가 전체적으로 골고루 위치 이동하면서, 반응가스의 플라즈마에 노출될 수 있으므로, 상기 다이아몬드 입자(28)의 표면 전체에 걸쳐 더욱 균일하게 전도성 다이아몬드의 코팅이 이루어질 수 있는 이점이 있다.According to the present embodiment, since the diamond particles 28 of the particle storing portion 21 are guided to move toward the outside of the particle accommodating portion 21 in the process of being swept away by the rotatable sole portion 240, The diamond particles 28 located on the bottom surface of the particle accommodating portion 21 move outward and the particles that have moved outward and contact the inner surface of the particle accommodating portion 21 travel over the wire 242, A tendency to move to the inside of the accommodating portion 21 is generated. Therefore, since the diamond particles 28 of the particle accommodating portion 21 can be exposed to the plasma of the reaction gas while uniformly moving the diamond particles 28 uniformly over the whole surface of the diamond particles 28, There is an advantage that this can be done.

이하에서는, 본 발명에 의한 다이아몬드 입자에 대한 전도성 다이아몬드 코팅장치 및 코팅방법의 제 3 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여, 상세하게 설명한다. 본 실시예는, 제 1 실시예와 비교하여, 회전솔부의 복수개의 와이어 중 서로 인접한 와이어가 서로 반대 방향으로 볼록하게 휘어지도록 형성된다는 점에서 차이가 있다. 본 실시예에서 제 1 실시예와 중첩되는 구성에 대해서는 제 1 실시예의 설명을 원용한다. Hereinafter, a third embodiment of a conductive diamond coating apparatus and coating method for diamond particles according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. This embodiment differs from the first embodiment in that the adjacent wires among the plurality of wires of the rotating brush portion are formed so as to bend convexly in opposite directions to each other. In the present embodiment, the description of the first embodiment is used for configurations overlapping with the first embodiment.

도 6은 본 발명에 의한 다이아몬드 입자에 대한 전도성 다이아몬드 코팅장치의 제3실시예에서 입자수용부 및 운동유도부를 보인 도면이다.6 is a view showing a particle receiving portion and a motion inducing portion in a third embodiment of the conductive diamond coating device for diamond particles according to the present invention.

도 6을 참조하면, 본 실시예는 회전솔부(340)에 포함되는 복수개의 와이어(342) 중 서로 인접한 와이어(342)가 서로 반대 방향으로 볼록하게 휘어지도록 형성된다. 즉, 상기 복수개의 와이어(342) 중 어느 하나의 와이어(342)는 상기 회전솔부(340)의 회전방향으로 볼록하게 휘어져 형되고, 상기 어느 하나의 와이어(342)에 인접한 다른 2개의 와이어(342)는 상기 회전솔부(340)의 회전방향과 반대방향으로 볼록하게 휘어져 형성되는 것이다.Referring to FIG. 6, the present embodiment is formed such that wires 342 adjacent to each other among the plurality of wires 342 included in the rotatable soles 340 are bent so as to protrude in opposite directions to each other. That is, any one of the wires 342 of the plurality of wires 342 is curved convexly in the rotating direction of the rotating brush part 340, and the other two wires 342 adjacent to the one wire 342 Is formed so as to be convexly curved in a direction opposite to the rotating direction of the rotary brush part 340. [

본 실시예에 의하면, 입자수용부(31)의 다이아몬드 입자(38)가 상기 회전솔부(340)에 의하여 쓸려 운동하는 과정에서, 상기 다이아몬드 입자(38)는 상기 어느 하나의 와이어(342)에 의하여 상기 입자수용부(31) 외측을 향하여 이동한 후, 상기 어느 하나의 와이어(342)를 넘게 되면 상기 어느 하나의 와이어(342)에 인접한 다른 와이어(342)에 의하여 상기 입자수용부(31)의 내측을 향하여 이동하는 경향이 발생된다. 그리고, 상기 다이아몬드 입자(38)는 서로 반대방향으로 볼록한 복수개의 와이어(342)를 넘으면서, 상기 입자수용부(31)의 내외측으로 반복하여 운동하게 되므로, 상기 입자수용부(31)의 다이아몬드 입자(38)가 전체적으로 더 활발하게 위치 이동하면서, 반응가스의 플라즈마에 노출될 수 있으므로, 상기 다이아몬드 입자(38)의 표면 전체에 걸쳐 전도성 다이아몬드 층의 균일함이 극대화될 수 있는 이점이 있다.According to this embodiment, the diamond particles 38 in the particle accommodating portion 31 are swept by the rotating brush portion 340 by the wire 342, When the particles move beyond the one of the wires 342 after moving toward the outside of the particle accommodating portion 31, the other wires 342 adjacent to the one of the wires 342 move A tendency to move toward the inside is generated. The diamond particles 38 repeatedly move inward and outward of the particle accommodating portion 31 while passing over a plurality of wires 342 convex in opposite directions to each other. 38 can be exposed to the plasma of the reaction gas while being moved more actively as a whole, there is an advantage that the uniformity of the conductive diamond layer over the entire surface of the diamond particles 38 can be maximized.

이하에서는, 본 발명에 의한 다이아몬드 입자에 대한 전도성 다이아몬드 코팅장치 및 코팅방법의 제 4 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여, 상세하게 설명한다. 본 실시예는, 제 1 실시예와 비교하여, 입자수용부가 기울어져 상기 입자수용부의 바닥면이 경사지도록 배치된다는 점에서 점에서 차이가 있다. 본 실시예에서 제 1 실시예와 중첩되는 구성에 대해서는 제 1 실시예의 설명을 원용한다. Hereinafter, a fourth embodiment of a conductive diamond coating apparatus and coating method for diamond particles according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. This embodiment differs from the first embodiment in that the particle receiving portion is inclined so that the bottom surface of the particle receiving portion is inclined. In the present embodiment, the description of the first embodiment is used for configurations overlapping with the first embodiment.

도 7은 본 발명에 의한 다이아몬드 입자에 대한 전도성 다이아몬드 코팅장치의 제4실시예에서 입자수용부 및 운동유도부를 보인 단면도이며, 도 8은 본 발명에 의한 다이아몬드 입자에 대한 전도성 다이아몬드 코팅장치의 제4실시예에서 입자수용부 및 운동유도부를 보인 도면이다.FIG. 7 is a cross-sectional view showing a particle receiving portion and a motion inducing portion in a fourth embodiment of the conductive diamond coating device for diamond particles according to the present invention, and FIG. 8 is a cross- FIG. 5 is a view showing the particle receiving portion and the motion inducing portion in the embodiment. FIG.

도 7 및 도 8을 참조하면, 본 실시예는 입자수용부(41)가 기울어져 상기 입자수용부(41)의 바닥면이 경사지도록 배치된다. 물론, 상기 입자수용부(41)에 다이아몬드 입자(48)가 수용된 상태에서 상기 다이아몬드 입자(48)가 상기 입자수용부(41)의 외부로 쏟아져 이탈하지 않는 각도 범위 내에서 상기 입자수용부(41)가 기울어진다. Referring to FIGS. 7 and 8, the present embodiment is arranged such that the particle accommodating portion 41 is inclined so that the bottom surface of the particle accommodating portion 41 is inclined. Of course, in a state where the diamond particles 48 are accommodated in the particle accommodating portion 41, the particle accommodating portion 41 ).

본 실시예에 의하면, 상기 입자수용부(41)의 다이아몬드 입자(48)가 자중에 의하여 상기 입자수용부(41)의 바닥면에서 상대적으로 하방에 위치하는 지점을 향하여 운동하게 된다. 이와 동시에, 회전솔부(440)가 회전하면서 복수개의 와이어(442)에 의하여 상기 다이아몬드 입자(48)가 밀려 상기 입자수용부(41)의 바닥면 상에서 보다 상방으로 이동할 수 있다. 따라서, 상기 다이아몬드 입자(48)는 상기 회전솔부(440)에 의한 회전방향으로 이동하려는 운동 뿐만 아니라, 자중에 의하여 일방향으로 이동하려는 운동이 복합적으로 이루어져 운동하게 되므로, 상기 입자수용부(41)의 다이아몬드 입자(48)가 전체적으로 더욱 활발하게 위치 이동하면서, 반응가스의 플라즈마에 노출될 수 있어, 상기 다이아몬드 입자(48)의 표면 전체에 걸쳐 전도성 다이아몬드 층의 균일함이 극대화될 수 있는 이점이 있다.According to the present embodiment, the diamond particles 48 of the particle receiving portion 41 are moved toward the point where they are relatively downwardly positioned on the bottom surface of the particle storing portion 41 by their own weight. At the same time, the diamond particles 48 can be pushed by the plurality of wires 442 while the rotating brush 440 rotates, so that the diamond particles 48 can move upwardly on the bottom surface of the particle receiving portion 41. Accordingly, the diamond particles 48 are moved in a direction to move in one direction by their own weight as well as move in the direction of rotation by the rotary brush 440. Therefore, There is an advantage that the uniformity of the conductive diamond layer can be maximized over the entire surface of the diamond particles 48 because the diamond particles 48 can be more exclusively and positively moved and exposed to the plasma of the reaction gas.

이하에서는, 본 발명에 의한 다이아몬드 입자에 대한 전도성 다이아몬드 코팅장치 및 코팅방법을 이용하여 제조된 전도성 코팅 다이아몬드에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a conductive diamond coating apparatus and a conductive diamond coating apparatus for coating diamond particles according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 9는 본 발명에 의한 다이아몬드 입자에 대한 전도성 다이아몬드 코팅장치 및 코팅방법을 이용하여 제조된 전도성 코팅 다이아몬드의 전류-전압 특성을 보인 그래프이고, 도 10은 본 발명에 의한 다이아몬드 입자에 대한 전도성 다이아몬드 코팅장치 및 코팅방법을 이용하여 제조된 전도성 코팅 다이아몬드의 표면을 보인 SEM 사진이며, 도 11은 본 발명에 의한 다이아몬드 입자에 대한 전도성 다이아몬드 코팅장치 및 코팅방법을 이용하여 제조된 전도성 코팅 다이아몬드에 대한 라만 그래프이다.FIG. 9 is a graph showing the current-voltage characteristics of the conductive coated diamond prepared by using the conductive diamond coating apparatus and the coating method for diamond particles according to the present invention, and FIG. 10 is a graph showing the current-voltage characteristics of the conductive diamond coating FIG. 11 is a SEM image showing the surface of the conductive coated diamond prepared using the apparatus and the coating method, and FIG. 11 is a SEM image showing the surface of the conductive coated diamond prepared using the apparatus and the coating method. to be.

먼저, 도 9에 도시된 그래프는 본 발명에 따라 제조된 전도성 코팅 다이아몬드의 전류-전압 특성을 측정한 결과를 나타낸 것으로, 전류-전압 특성이 정비례 관계를 보인다. 이로써, 상기 전도성 코팅 다이아몬드는 전기전도성을 가지게 됨을 확인할 수 있다. 특히, 코팅 기저에 해당하는 다이아몬드 입자(48)는 일반적인 다이아몬드 재료로서 전기적으로 절연성을 띰을 고려할 때, 상기 다이아몬드 입자(48)의 표면에 코팅된 전도성 다이아몬드 층에 의하여 전기전도성을 가지게 되었음을 짐작할 수 있다.First, the graph shown in FIG. 9 shows the result of measuring the current-voltage characteristics of the conductive coated diamond produced according to the present invention, and shows a direct proportional relationship between the current-voltage characteristics. As a result, it can be confirmed that the conductive coated diamond has electric conductivity. Particularly, it can be assumed that the diamond particles 48 corresponding to the coating base have electrical conductivity due to the conductive diamond layer coated on the surface of the diamond particles 48, considering the electrical insulating property as a general diamond material .

그리고, 상기 전도성 코팅 다이아몬드의 표면을 전자현미경(SEM)을 이용하여 살펴보면, 도 10의 사진과 같이 나타난다. 이를 통하여, 다이아몬드 입자(48)의 표면에 전도성 다이아몬드 층이 코팅되어 있는 것을 확인할 수 있다.When the surface of the conductive coated diamond is examined using an electron microscope (SEM), it is shown in the photograph of FIG. As a result, it can be confirmed that the surface of the diamond particles 48 is coated with the conductive diamond layer.

또한, 상기 전도성 코팅 다이아몬드의 라만 스텍트럼을 측정해 보면 도 11에 도시된 결과와 같이 나타난다. 다이아몬드 재료의 픽(peak)이 1330cm-1임을 고려할 때, 상기 전도성 코팅 다이아몬드의 표면에는 다이아몬드 층이 코팅되어 있음을 확인할 수 있다. In addition, measurement of the Raman spectrum of the conductive coated diamond results as shown in FIG. Considering that the peak of the diamond material is 1330 cm < -1 >, it can be confirmed that the surface of the conductive coated diamond is coated with a diamond layer.

상술한 바와 같이, 다각적인 측면에서 상기 전도성 코팅 다이아몬드의 특성을 조사 분석한 결과, 원래 전기절연성을 띠는 다이아몬드 입자(48)에 본 발명에 의한 코팅장치 및 코팅방법에 따라 코팅 과정이 수행되면서 다이아몬드 입자(48)의 표면에 전도성 다이아몬드 층이 형성됨으로써, 전기전도성이 부가되었음을 알 수 있다. As a result of investigation and analysis of the characteristics of the conductive coated diamond in various aspects, it was found that the coating process according to the coating apparatus and the coating method according to the present invention was performed on the diamond particles 48, It can be seen that the conductive diamond layer is formed on the surface of the particles 48, thereby imparting electrical conductivity.

이와 같이 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이고, 본 발명의 권리범위는 첨부한 특허청구범위에 기초하여 해석되어야 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that many other modifications and variations are possible in light of the above teachings and the scope of the present invention should be construed on the basis of the appended claims will be.

1 : 코팅장치
10 : 진공챔버
11 : 입자수용부
12 : 가스유입부
13 : 고온형성부
14 : 운동유도부
15 : 진공펌프
16 : 압력게이지
17 : 가스탱크
18 : 다이아몬드 입자
140 : 회전솔부
141 : 회전축
142 : 와이어1: Coating device
10: Vacuum chamber
11: Particle receiving portion
12: gas inlet
13:
14:
15: Vacuum pump
16: Pressure gauge
17: Gas tank
18: diamond particles
140:
141:
142: wire

Claims (7)

화학 기상 증착법(CVD)으로 다이아몬드 입자에 전도성 다이아몬드 코팅을 수행하는 다이아몬드 입자에 대한 전도성 다이아몬드 코팅장치에 있어서,
내부에 진공 상태를 형성하기 위한 공간이 형성되는 진공챔버;
상기 진공챔버의 내부에 설치되고, 상면에 다이아몬드 입자가 수용되기 위한 공간이 형성되는 입자수용부;
상기 다이아몬드 입자에 전도성 다이아몬드 코팅이 이루어질 수 있도록 서로 반응하는 반응가스를 상기 진공챔버의 내부로 유입시키기 위하여 상기 진공챔버에 연결되는 가스유입부;
상기 입자수용부를 포함한 상기 진공챔버의 내부에 고온 환경을 형성하여 상기 반응가스를 플라즈마 상태로 전환시키는 고온형성부; 및
상기 다이아몬드 입자의 표면 전체에 걸쳐 균일한 코팅이 이루어질 수 있도록, 상기 입자수용부의 상면에 설치되어 상기 다이아몬드 입자의 운동을 유도하는 운동유도부;
를 포함하고,
상기 운동유도부는,
상기 입자수용부의 상면 중심에 회전 가능하게 설치되는 회전축; 및
상기 회전축으로부터 복수개의 와이어가 방사상으로 배치되어 형성되고, 상기 회전축을 중심으로 회전하는 방식으로 상기 다이아몬드 입자를 쓸어 운동을 유도하는 회전솔부;를 포함하며,
상기 회전솔부가 회전하는 경우에 상기 회전솔부에 의한 상기 다이아몬드 입자의 손상을 방지하기 위하여, 상기 회전솔부의 와이어는 탄성이 있는 유연한 재질로 형성되고,
상기 다이아몬드 입자가 상기 입자수용부의 바닥면 전체에 걸쳐 골고루 위치 이동할 수 있도록, 상기 회전솔부의 와이어는 회전방향을 향하여 볼록하게 휘어진 형상의 제 1 형 와이어를 포함하는 것을 특징으로 하는 다이아몬드 입자에 대한 전도성 다이아몬드 코팅장치.What is claimed is: 1. A conductive diamond coating apparatus for diamond particles which performs conductive diamond coating on diamond particles by chemical vapor deposition (CVD)
A vacuum chamber in which a space for forming a vacuum state is formed;
A particle accommodating portion provided inside the vacuum chamber and having a space for accommodating diamond particles on an upper surface thereof;
A gas inlet connected to the vacuum chamber for introducing a reaction gas, which reacts with each other so that the diamond particles are coated with a conductive diamond, into the vacuum chamber;
A high temperature forming unit for forming a high temperature environment inside the vacuum chamber including the particle accommodating unit and converting the reaction gas into a plasma state; And
A movement inducing unit installed on an upper surface of the particle accommodating unit to induce a motion of the diamond particles so that a uniform coating can be formed over the entire surface of the diamond particles;
Lt; / RTI >
[0027]
A rotating shaft rotatably installed at the center of the upper surface of the particle receiving portion; And
A plurality of wires arranged in a radial direction from the rotary shaft and swiveling the diamond particles in a rotating manner about the rotary shaft to induce movement,
In order to prevent damage to the diamond particles by the rotating sole when the rotating sole is rotated, the wire of the rotating sole is formed of a flexible and elastic material,
Characterized in that the wire of the rotary sole comprises a first type wire having a convexly curved shape toward the rotating direction so that the diamond particles can move evenly over the entire bottom surface of the particle receiving part. Diamond coating device. 제 1 항에 있어서,
상기 회전솔부의 와이어는, 회전방향과 반대방향으로 볼록하게 휘어진 형상의 제 2 형 와이어를 더 포함하고, 상기 제 1 형 와이어 및 제 2 형 와이어가 상기 회전축의 외주면을 따라 교번하여 배치된 것을 특징으로 하는 다이아몬드 입자에 대한 전도성 다이아몬드 코팅장치.The method according to claim 1,
The wire of the rotary brush portion further includes a second type wire having a shape curved convexly in a direction opposite to the rotation direction, and the first type wire and the second type wire are alternately arranged along the outer peripheral surface of the rotation axis ≪ / RTI > for a diamond particle. 제 2 항에 있어서,
상기 입자수용부는, 중력 방향에 대하여 기울어진 상태로 놓여지는 것을 특징으로 하는 다이아몬드 입자에 대한 전도성 다이아몬드 코팅장치.3. The method of claim 2,
Wherein the particle receiving portion is placed in a state of being inclined with respect to the direction of gravity. 화학 기상 증착법(CVD)으로 다이아몬드 입자에 전도성 다이아몬드 코팅을 수행하는 다이아몬드 입자에 대한 전도성 다이아몬드 코팅방법에 있어서,
상기 다이아몬드 입자의 표면 전체에 걸쳐 균일한 코팅이 이루어질 수 있도록, 복수개의 와이어가 방사상으로 배치되어 형성되고 회전축을 중심으로 회전하는 회전솔부가 상기 다이아몬드 입자를 쓸어, 입자수용부의 상면을 따라 상기 다이아몬드 입자의 구름 운동(rolling)이 이루어지도록 하고,
상기 회전솔부가 회전하는 경우에 상기 회전솔부에 의한 상기 다이아몬드 입자의 손상을 방지하기 위하여, 상기 회전솔부의 와이어는 탄성이 있는 유연한 재질로 형성되고,
상기 다이아몬드 입자가 상기 입자수용부의 바닥면 전체에 걸쳐 골고루 위치 이동할 수 있도록, 상기 회전솔부는, 상기 입자수용부의 상면에 복수개의 와이어가 방사상으로 배치되어 회전방향을 향하여 볼록하게 휘어진 형상의 제 1 형 와이어와, 회전방향과 반대방향으로 볼록하게 휘어진 형상의 제 2 형 와이어를 포함하는 것을 특징으로 하는 다이아몬드 입자에 대한 전도성 다이아몬드 코팅방법.A conductive diamond coating method for diamond particles which performs conductive diamond coating on diamond particles by chemical vapor deposition (CVD)
A plurality of wires are arranged radially so that a uniform coating can be formed over the whole surface of the diamond particles and a rotating brush portion rotating around the rotation axis sweeps the diamond particles, Rolling,
In order to prevent damage to the diamond particles by the rotating sole when the rotating sole is rotated, the wire of the rotating sole is formed of a flexible and elastic material,
The rotating brush portion includes a plurality of wires arranged radially on the upper surface of the particle accommodating portion so as to allow the diamond particles to move evenly over the entire bottom surface of the particle accommodating portion, And a second type wire having a shape that is convexly curved in a direction opposite to the rotational direction. 다이아몬드 재질로 이루어지는 다이아몬드 입자; 및
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 의한 코팅장치 또는 제 4 항에 의한 코팅방법을 이용하여, 상기 다이아몬드 입자의 외면에 코팅되어 형성되는 전도성 다이아몬드 층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 전도성 코팅 다이아몬드.Diamond particles made of a diamond material; And
A conductive diamond layer coated on the outer surface of the diamond particles by using the coating device according to any one of claims 1 to 3 or the coating method according to claim 4 Diamond. 삭제delete 삭제delete
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