| 초록 |
최근 단일벽 탄소나노튜브(single walled carbon nanotube, SWCNT) 박막 전극은 indium tin oxide(ITO)에 비해 기계적으로 매우 유연하며 높은 전기전도도를 가질 뿐만 아니라 광학적으로 투명하기 때문에 플렉서블 투명 전극재료로 각광을 받고 있다. SWCNT를 투명전극에 응용할 때, 주로 계면활성제를 이용함으로써 튜브들이 용매에서 van der Waals 힘을 극복하여 최소의 번들(bundle) 크기를 갖도록 하고 이를 통해 percolation threshold를 낮추어 전기전도도를 향상시킬 수 있다. SWCNT 투명박막의 전도성에 영향을 주는 또 다른 인자로는 순도, 길이, 금속 및 반도체성의 비율, 도핑, 필름의 형태 등을 들 수 있다. 본 연구에서는 순도가 다른 세 종류의 SWCNT, 즉 정제하지 않은 SWCNT(ASA), 열 정제한 SWCNT(AST), 열 정제 및 산 정제한 SWCNT(ASP)를 사용하여 정제에 따른 순도 및 길이와 번들의 크기가 전도성에 미치는 영향을 연구하였다. SWCNT시료는 UV-Vis NIR spectroscopy으로 반전도성(S22)과 금속성(M11)의 흡수피크로 측정하여 순도를 측정하였고, 촉매금속의 양은 열중량분석(TGA)으로 평가하였다. 각기 다른 순도를 보이는 SWCNT를 이용하여 비슷한 투과도를 갖는 필름을 제조하기 위하여 SWCNT양을 조절한 후 계면활성제로 sodium dodecylbenzensulfate(SDBS)를 이용하여 물에 분산시켰다. 투명전도성 필름은 스프레이 방법으로 PET 기판에 코팅하였다. SWCNT의 순도는 열 정제 및 산 정제를 거친 ASP가 가장 높았으나, 필름의 전기전도도는 열 정제한 AST 필름이 산 처리 전과 후 두 경우 모두에서 가장 높았다. 이것은 AST가 ASP보다 SWCNT의 순도는 낮아도 번들 크기가 작아져 더 많은 전도성 경로를 가지기 때문인 것으로 생각된다. SWCNT의 형상 및 특성 측정을 위해 scanning electron microscopy, transmission electron microscopy, Raman spectroscopy, Four point probe 등을 사용하였다 |
