[학위논문]금속 및 산화물 재료의 나노 구조체 제조방법의 연구 (A) fabrication of the metal oxide nanotube on nano template using atomic layer deposition and self-assembled monolayer원문보기
본 연구는 현재 반도체 소자 등으로 응용되고 있는 탄소나노튜브(carbon nanotube)를 대체해서 지르코늄옥사이드(ZrO_(2))나 타이타늄 옥사이드(TiO_(2)) 등 금속산화물 (Metal Oxide) 재료 및 ...
본 연구는 현재 반도체 소자 등으로 응용되고 있는 탄소나노튜브(carbon nanotube)를 대체해서 지르코늄옥사이드(ZrO_(2))나 타이타늄 옥사이드(TiO_(2)) 등 금속산화물 (Metal Oxide) 재료 및 Copper 또는 Cobalt 등의 금속을 사용하여 Filter재료에 원자층 증착기술 (Atomic Layer Deposition (ALD))을 사용하여 금속 및 산화물 나노튜브를 제작하는 방법이다. 나노튜브는 반도체 재료로서 뿐만 아니라 다른 분야로까지 다양한 응용범위를 가진 물질로서 기존에는 주로 탄소를 사용하여 제작, 사용되어지고 있으나 탄소나노튜브의 경우, 도체/반도체 성질을 조절하기 힘들며 단일벽의 나노튜브를 얻을 수 없는 등의 문제점을 가지고 있다. 따라서 보다 나은 성질을 갖는 물질로서 나노튜브를 제작할 시 반도체 재료에서의 고집적화를 통해 좋은 성질을 갖게 할 수 있으며 다른 분야로 까지 확대가 가능한 재료를 사용하여 응용범위를 넓힐 수 있다. 본 연구는 나노튜브 제작에 있어서 필터 재료를 사용하여 필터의 구멍 내부를 원자층 증착기술을 이용하여 균일한 두께를 갖는 금속 산화물 층을 성장시킨 후 필터 재료의 식각을 통해 금속산화물 나노튜브가 남아있게 하여 제작하는 방법이다. 이를 통해 Nanotube 제작에 있어서 Bottom-Up 방식의 ALD를 이용하여 균일한 모양의 nanotube를 제작할 수 있으며, Filter재료의 형상 변화를 통해 다양한 모양의 튜브를 한번에 다량 생산할 수 있었다. 또한 ALD의 원자층 단위의 두께조절을 통해 나노튜브의 벽면두께를 원자층 단위로 조절할 수 있었으며, 단일벽 및 다층의 나노튜브를 증착 횟수 조절을 통해 쉽게 제작 할 수 있었다.
본 연구는 현재 반도체 소자 등으로 응용되고 있는 탄소나노튜브(carbon nanotube)를 대체해서 지르코늄옥사이드(ZrO_(2))나 타이타늄 옥사이드(TiO_(2)) 등 금속산화물 (Metal Oxide) 재료 및 Copper 또는 Cobalt 등의 금속을 사용하여 Filter재료에 원자층 증착기술 (Atomic Layer Deposition (ALD))을 사용하여 금속 및 산화물 나노튜브를 제작하는 방법이다. 나노튜브는 반도체 재료로서 뿐만 아니라 다른 분야로까지 다양한 응용범위를 가진 물질로서 기존에는 주로 탄소를 사용하여 제작, 사용되어지고 있으나 탄소나노튜브의 경우, 도체/반도체 성질을 조절하기 힘들며 단일벽의 나노튜브를 얻을 수 없는 등의 문제점을 가지고 있다. 따라서 보다 나은 성질을 갖는 물질로서 나노튜브를 제작할 시 반도체 재료에서의 고집적화를 통해 좋은 성질을 갖게 할 수 있으며 다른 분야로 까지 확대가 가능한 재료를 사용하여 응용범위를 넓힐 수 있다. 본 연구는 나노튜브 제작에 있어서 필터 재료를 사용하여 필터의 구멍 내부를 원자층 증착기술을 이용하여 균일한 두께를 갖는 금속 산화물 층을 성장시킨 후 필터 재료의 식각을 통해 금속산화물 나노튜브가 남아있게 하여 제작하는 방법이다. 이를 통해 Nanotube 제작에 있어서 Bottom-Up 방식의 ALD를 이용하여 균일한 모양의 nanotube를 제작할 수 있으며, Filter재료의 형상 변화를 통해 다양한 모양의 튜브를 한번에 다량 생산할 수 있었다. 또한 ALD의 원자층 단위의 두께조절을 통해 나노튜브의 벽면두께를 원자층 단위로 조절할 수 있었으며, 단일벽 및 다층의 나노튜브를 증착 횟수 조절을 통해 쉽게 제작 할 수 있었다.
Using conformal and selective deposition techniques atomic layer deposition (ALD), we have developed novel fabrication routes of metal and oxide hybrid nanotubes on novel soluble nano-templates. Nanotube fabrication processes through modification of conventional nanotemplate methods and self-assembl...
Using conformal and selective deposition techniques atomic layer deposition (ALD), we have developed novel fabrication routes of metal and oxide hybrid nanotubes on novel soluble nano-templates. Nanotube fabrication processes through modification of conventional nanotemplate methods and self-assembled monolayers (SAMs) which were investigated. In order to fabricate the nanotubes on nanotemplate, we used organic base materials (polycarbonate) nanotemplate supplying uniform nano-scale pores. Then we performed surface treatment using SAMs on the nanotemplate in order to prevent to deposited metal and oxide layers for achieve selective deposition. And we deposited conformal and uniform thin metal and oxide tube walls using ALD. Finally, when the nanotemplate was etched by selective removing materials, we obtained nanotubes, wires and cables. They had various radius, length and materials using various precursors and their mixed materials were manufactured. Through micro-controlling the thickness by ALD, nanotube wall thickness was controlled by just a few nanometers. As the result of this method, single wall , double wall nanotubes were successfully manufactured.
Using conformal and selective deposition techniques atomic layer deposition (ALD), we have developed novel fabrication routes of metal and oxide hybrid nanotubes on novel soluble nano-templates. Nanotube fabrication processes through modification of conventional nanotemplate methods and self-assembled monolayers (SAMs) which were investigated. In order to fabricate the nanotubes on nanotemplate, we used organic base materials (polycarbonate) nanotemplate supplying uniform nano-scale pores. Then we performed surface treatment using SAMs on the nanotemplate in order to prevent to deposited metal and oxide layers for achieve selective deposition. And we deposited conformal and uniform thin metal and oxide tube walls using ALD. Finally, when the nanotemplate was etched by selective removing materials, we obtained nanotubes, wires and cables. They had various radius, length and materials using various precursors and their mixed materials were manufactured. Through micro-controlling the thickness by ALD, nanotube wall thickness was controlled by just a few nanometers. As the result of this method, single wall , double wall nanotubes were successfully manufactured.
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