화학공학소재연구정보센터
학회 한국고분자학회
학술대회 2005년 봄 (04/14 ~ 04/15, 전경련회관)
권호 30권 1호, p.80
발표분야 산학협동 세션 (폴리이미드)
제목 폴리이미드 박막 내에 나노입자의 형성
초록 본 발표에서는 고분자 박막 내에 분산된 나노 입자를 제조하는 새로운 방법을 소개하고자 한다. 금속 박막을 기판 위에 형성하고 폴리이미드 전구체인 폴리아믹산 (PAA)을 금속 박막층위에 스핀 코팅한 후, 큐어링 (Curing)하여 폴리이미드 (PI) 내에 나노 입자를 제조하였다. 전자 현미경으로 4-20 nm의 입자가 폴리이미드 내에 미세하게 분포하고 있는 것을 관찰하였으며, 회절 패턴 분석을 통하여 구조를 확인하였다. Cu 또는 Zn의 경우 금속박막이 폴리아믹산과 반응하여 폴리아믹산 내로 녹은 후 큐어링과정에서 산소와 결합하여 PI 내에 산화물 나노입자가 생성되었다. 금속 박막의 두께와 큐어링 조건을 조절하여 4 – 5 nm 크기의 입자를 1012/cm2 이상의 밀도로 균일하게 형성할 수 있었다. 이런 시편에서 광학 특성을 측정한 결과 나노 산화물에 의한 PL 피크를 관찰할 수 있었다. Ni- Fe 합금 박막의 경우 두 금속의 반응차에 따른 선택적 반응에 의해 Ni 나노입자가 PI 내에 단층으로 생성되었다. 이 경우 합금 박막과 폴리아믹산의 적층 순서에 따라 PI 표면, PI 내, 또는 PI와 기판계면에 Ni 나노입자를 형성할 수 있다. 본 나노 입자 제조 방법은 분자 수준에서 공정 제어가 가능하며 공정이 단순하고, 대면적 기판에 쉽게 제조 가능하고 원하는 부분에 선택적으로 나노 입자를 제조할 수 있다는 등의 이점이 있다. 이런 나노입자가 들어있는 PI 박막은 single electron transistor, nano입자를 이용한 floating gate flash memory 등의 전자 소자, 디스플레이, 광 소자 등의 광 관련 분야, 고밀도 자기기록 매체 등의 자성 특성을 이용한 분야 등에 이용될 수 있을 것이다.
이 연구는 과학기술부 21세기 프론티어 연구개발사업의 일환인 “나노소재기술개발사업”의 지원으로 수행되었습니다.
저자 김영호
소속 한양대
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