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1 차원 나노 세라믹 합성과 응용 원문보기

세라미스트 = Ceramist, v.19 no.1, 2016년, pp.23 - 32  

최헌진 (연세대학교 신소재공학과) ,  박정민 (연세대학교 신소재공학과)

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AI 본문요약
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문제 정의

  • 나노와이어에 대한 연구는 그동안 합성과 특성 분석에서 출발하여 점차 산업화를 위한 응용 가능성을 타진하는 수준으로 발전되고 있으며, 그 결과도 매우 희망적이다. 나노와이어의 응용은 여러 분야에서 연구되고 있는데 여기서 각 분야의 대표적인 사례를 중심으로 현재 진행되는 나노와이어의 응용 범위 및 수준을 소개하고자 한다.
  • 본고에서는 1 차원 나노세라믹인 나노와이어의 합성 및응용을 소개하고자 한다. 나노와이어 합성은 가장 널리 사용되는 VLS (vapor-liquid-solid) 방법을 중심으로 살펴보면서 그 외 다양한 합성법에 대해서도 간략히 정리하였다.
  • 본고에서는 나노와이어의 다양한 방법을 통한 제조기술을 소개하였고, 소자화에 필요한 핵심적인 변조기술, 도핑기술 및 설계 모델을 제시하였다. 또한 구체적 사례를 통해 각 분야 응용 시 나노와이어의 장점을 살펴보았다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
세라믹이란 무엇인가? 세라믹(ceramic)은 산화물, 질화물, 탄화물 등 금속과 비금속 성분의 화합물로 이루어진 재료를 말한다. 일반적으로 세라믹 재료는 금속이나 유기재료에 비하여 내식성, 내열성, 내마모성이 우수하고, 전자기적, 기계적, 광학적 특성이 뛰어나기 때문에 구조, 생체, 광/전자, 에너지 등 다양한 분야에서 널리 사용되고 있다.
나노와이어 LED는 어떤 장점이 있는가? 광소자: 광소자 분야는 나노와이어 응용에서 가장 활발하게 연구되고 있는 분야로서, 소자 구성이 용이하고, 성장과정에서 n형과 p형이 접합된 구조 제작이 가능하며,나노 와이어 지름에 따라 다양한 색상 구현이 가능하다는 장점이 있다 (Fig. 6). 또한 결정 결함이 적은 고품질의 결정면을 활용할 수 있고, 리소그래피 공정을 이용한 선택적 성장, 대면적전사가 용이하다. 아울러, 트랜지스터 등의 전자소자와 같은 정밀한 나노와이어의 배열과 소자 구성 기술이 필요하지 않다는 장점도 있다. 따라서 기존 LED가 갖는 문제들을 나노와이어 LED를 통해 해결을 모색할 수 있다
1차원 나노 세라믹 나노와이어는 어떤 특성을 가지고 있는가? 나노와이어는 10 nm 미만 부터 수백 nm 지름을 가지는 다양한 재료를 포함하며 벌크소재에 비해 우수한 결정성을 갖기 때문에 기계적 특성이 우수하다. 특히, 나노와이어는 나노규모에서 나타나는 넓은 비표면적으로 인한 높은 화학적 반응성, 양자 제한 효과(quantum confinement effect), 자기 조립 특성(self-assembly), 응력 완화 특성(stress relaxation) 등 기존의 벌크 소재에서 발견할 수 없는 다양한 특성을 가지고 있어 개발 정도에 따라 여러 분야에서 활용될 수 있는 큰 잠재력을 갖고 있다
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참고문헌 (30)

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