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공기 중에서 열증발법에 의하여 제작된 튜브 형상의 ZnO 결정
Tubular-shaped ZnO Crystals by Thermal Evaporation Technique in Air 원문보기

전기전자재료학회논문지 = Journal of the Korean institute of electronic material engineers, v.27 no.3, 2014년, pp.141 - 145  

이정헌 (동의대학교 융합부품공학과) ,  이근형 (동의대학교 융합부품공학과) ,  남춘우 (동의대학교 전기공학과)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Tubular-shaped ZnO crystals were synthesized by thermal evaporation technique under air atmosphere. Mixture of Zn and Mg powder was used as the source material. The thermal evaporation and oxidation of Zn/Mg mixture were carried out for 1 hr at $1,000^{\circ}C$ and $1,200^{\circ}C$

주제어

#Tubular shape   #ZnO crystals   #Zn/Mg mixture   #Thermal evaporation   #Air atmosphere  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 Zn/Mg 혼합 원료 분말을 공기 중 대기압 분위기에서 기화, 산화시킴으로써 생성된 튜브 형상의 ZnO 결정의 결정 구조와 광학적 특성에 대해 보고한다.
  • ZnOx는 ZnO보다 융점이 낮아서 육방정 막대의 내부에 있는 ZnOx는 Zn 증기로 승화되어 결정의 내부가 비어 있는 튜브 형상으로 되는 것으로 생각된다. 이런 가정을 입증하기 위하여 육방정 형상의 막대 모양을 가진 ZnO 결정들의 성장초기 단계에서의 형상을 관찰하고자 하였다. 마침 1,000℃에서 생성된 산화물 일부에서 성장초기 과정에 있다고 생각되는 작은 크기의 ZnO 결정들이 그림 6과 같이 관찰되었다.
  • 튜브 형상의 결정이 형성되는 이유에 대해 살펴보고자 한다. ZnO 결정에서 (001) 면이 가장 빠른 성장 속도를 가진다고 알려졌다 [6].
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
반도체 금속 산화물의 저차원 마이크로 및 나노구조는 어떤 특성을 나타내는가? 반도체 금속 산화물의 저차원 마이크로 및 나노구조는 그들의 작은 크기에서 기인하는 높은 비표면적으로 인하여 벌크와는 다른 독특한 광․전자 특성을 나타낸다. 지금까지 선, 막대, 벨트, 콘, 튜브와 같은 다양한 형상을 한 금속 산화물 마이크로/나노구조들이 제작되고 있다.
ZnO는 무엇인가? ZnO는 3.37 eV의 넓은 밴드갭과 60 meV의 큰 여기자 결합에너지 때문에 자외발광소자 [1], 가스 센서 [2], 태양전지 [3] 등에의 응용이 기대되는 반도체 산화물이다. 튜브 형상의 ZnO 결정들이 가스 센서, 태양전지 등에 응용되면 이들 소자의 성능이 크게 향상될 것으로 기대된다.
현재 어떤 반도체 금속 산화물의 저차원 마이크로 및 나노구조들이 만들어지고 있는가? 반도체 금속 산화물의 저차원 마이크로 및 나노구조는 그들의 작은 크기에서 기인하는 높은 비표면적으로 인하여 벌크와는 다른 독특한 광․전자 특성을 나타낸다. 지금까지 선, 막대, 벨트, 콘, 튜브와 같은 다양한 형상을 한 금속 산화물 마이크로/나노구조들이 제작되고 있다. 그중에서도 튜브 형상이 속이 비어 있는 중공구조로 다른 저차원 구조보다 비표면적이 높기 때문에 가스 센서, 에너지 저장용 소자, 슈퍼 커패시터, 이온 배터리, 태양전지 분야에 응용될 경우 소자들의 효율과 성능을 향상시킬 것으로 기대되어 높은 주목을 받고 있다.
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참고문헌 (7)

  1. B. O. Jung, Y. H. Kwon, D. J. Seo, D. S. Lee, and H. K. Cho, J. Cryst. Growth, 370, 314 (2013). 

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  2. C. W. Na, S. Y. Park, and J. H. Lee, Sensor. Actuat., B, 174, 495 (2012). 

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  3. Y. T. Kim, J. Park, S. Kim, D. W. Park, and J. Choi, Electrochem. Acta, 78, 417 (2012). 

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  4. F. Xu, Y. Lu, Y. Xie, and Y. Liu, J. Phys. Chem. C, 113, 1052 (2009). 

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  5. K. Vanheusden, C. H. Seager, W. L. Warren, D. R. Tallant, and J. A. Voigt, Appl. Phys. Lett., 68, 403 (1996). 

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  6. W. J. Li, E. W. Shi, W. Z. Zhong, and Z. W. Yin, J. Cryst. Growth, 203, 186 (1999). 

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  7. G. H. Lee, Appl. Surf. Sci., 259, 562 (2012). 

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