화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2007년 봄 (05/10 ~ 05/11, 무주리조트)
권호 13권 1호
발표분야 전자재료
제목 저온 성장된 ZnO 나노막대의 온도 의존성
초록 최근 정보통신 및 관련소재의 연구방향은 기존 재료의 새로운 기능성의 확보, 극한적 제어성 및 정밀성 확보, 복합과 융합이란 경향으로 발전해 가고 있다. 특히 실리콘을 기반으로 하는 반도체 기술 분야에서 공정적 한계를 극복하기 위해 나노구조의 합성과 배열을 기본으로 하여 bottom-up 방식으로 나노소자를 구현하는 것이 큰 주목을 받고 있다. 이러한 가능성을 구현할 수 있는 나노 소재로 0차원 구조의 양자점(quantum dot)과 1차원 구조의 양자선 및 나노선(nanorod)이 제안되고 있다. 나노선의 경우 나노스케일의 dimension, 양자 제한 효과, 탁월한 결정성, self-assembly, internal stress등 기존의 벌크형 소재에서 발견할 수 없는 새로운 기능성이 나타나고 있어서 바이오, 에너지, 구조, 전자, 센서 등의 분야에서 활용되고 있다. 현재 국내외적으로 널리 연구되고 있는 나노선으로는 Si 및 Ge, SnO2, SiC, ZnO 등이 있으며 특히, ZnO는 우수한 물리적 전기적 특성과 함께 나노선으로의 합성이 비교적 쉬워 주목받고 있는 재료이다. ZnO의 합성방법으로는 thermal CVD, MOCVD, PLD, wet-chemistry 등 다양한 방법이 사용되고 있다. 특히 MOCVD 법은 수직 정렬된 ZnO 나노막대를 합성하기가 매우 용이하다.
본 실험에서는 MOCVD로 저온 성장된 나노막대의 온도 의존성에 대해 연구하였다. 저온 성장법으로는 additional Ar을 이용하여 DEZn 의 유속을 빠르게 하는 방법을 택하였다. ZnO 나노막대는 220 ~ 390도에 이르기 까지 수직으로 잘 정렬되어 성장하였고 210도를 기준으로 ZnO의 형상이 박막에서 나노막대로 변화하는 것을 SEM 측정을 통해 알 수 있었다. 이러한 형상 변이온도에서의 결정성과 구조적 특성을 알기 위해 HRXRD 장비와 HRTEM 장비를 이용하여 측정, 분석하였다. 이 결과 변이온도를 경계로 180도 에서는 30도 간격으로 성장되어 있던 ZnO가 210도에서는 60도 간격으로 성장 하는 것을 확인하였다
저자 김동찬1, 공보현1, 조형균1, 박동준2, 이정용2
소속 1성균관대, 2한국과학기술원 신소재공학과
키워드 저온 성장; ZnO; 나노막대
E-Mail