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탄소나노튜브 전자빔을 이용한 다양한 박막 결정화 기술 원문보기

인포메이션 디스플레이 = Information display, v.17 no.4, 2016년, pp.13 - 18  

박규창 (경희대학교 정보디스플레이학과) ,  이하림 (경희대학교 정보디스플레이학과)

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AI 본문요약
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문제 정의

  • 또한 디스플레이 소자 응용을 위하여 새로운 다결정 실리콘 박막 형성에 필요한 탄소나노튜브기반 전자빔 결정화 기술에 필요한 전력 획득이 가능하며, 조사 시스템 및 전자빔 구조의 최적화에 큰 진전을 보였다. 본고에서는 탄소나노튜브 에미터(CNT emitter)를 이용하여 제작된 전자빔의 특성을 이용하여 다양한 비정질 반도체 박막을 결정화시키는 기술에 대하여 논의 하고자 한다.

가설 설정

  • Spindt가 제안한 마이크로 크기의 에미터 제작 기술을 기반으로 하여 제작한 콘 형상의 뾰족한 금속 팁을 이용한 전자의 생성 기술에 기반을 두고 있다.[4] 진공 속에서의 전자의 방출은 강한 전계 인가에 의한 터널링 전류의 생성에 기반 한다. 일반적으로 매끈한 표면에 3~6V/nm 이상의 전압을 인가 시 금속의 표면으로부터 전자가 방출(Field Emission)되며, 표면의 형상을 제어하여 전계방출에 필요한 전계를 매우 낮출 수 있으며 이를 전계 증배 계수(field enhancement factor, β)라 한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
열전자가 가지는 단점은? 전자빔의 형태와 동작 방법에 여러 기술이 존재 하였지만, 지난 100년 동안 전자빔 제조에는 열전자(Hot cathode) 가 주로 이용 되었다. 열전자는 텅스텐 필라멘트의 가열로 간단히 전자를 발생 할 수 있는 구조로서 편의성을 제공 하였지만 전자를 방출하기 위해서는 1000℃ 이상의 고열을 필요로 하는 단점이 있다. 이는 실제적으로 전체 파워에서 전자방출의 양은 극소하고 나머지는 열에너지로 소비되어 효율성이 매우 떨어지는 문제점을 가지고 있다.
전자빔을 응용한 디바이스로는 무엇이 있는가? 전자빔(Electron Beam)을 응용한 디바이스는 엑스레이(X-ray), 전계방출 램프(Field emission lamp), 전계방출 디스플레이(Field emission display), 주사전자 현미경(Scanning electron microscopy), 레이더, 인공위성 추진체 등 많은 연구가 진행 되어 왔다. 전자빔의 형태와 동작 방법에 여러 기술이 존재 하였지만, 지난 100년 동안 전자빔 제조에는 열전자(Hot cathode) 가 주로 이용 되었다.
냉음극(Cold cathode) 전자빔 기술은 어떤 동작원리를 응용한 것인가? 이에 반하여 열을 가하지 않는 새로운 전 자형성 방법인 냉음극(Cold cathode) 전자빔 기술이이 1968년 이후 현재까지 오랜 시간 연구되고 있다. 이는 상온에서 전자를 방출 할 수 있는 특징을 가진 기술로 마이크로미터 크기의 에미터에 높은 전계(electric field)를 인가하면 전자가 방출 되는 원리를 응용한 것이다. 냉음극 전자빔은 보다 낮은 소비 전력으로 전자를 방출 할 수 있으며, 열전자에서는 어려웠던 높은 응답성을 가지는 펄스 구동이 가능하다는 장점이 있어 새로운 전자원으로 각광을 받고 있다.
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참고문헌 (8)

  1. K. C. Park, J. H. Ryu, K. S. Kim, Y. Y. Yu and J. Jang, J. Vac. Sci. Technol. B 25, 1261 (2007). 

  2. S. H. Lim, H. S. Yoon, J. H. Moon, K. C. Park and J. Jang, Appl. Phys. Lett 88, 033114 (2006). 

    상세보기 crossref

  3. K. C. Park, H. S. Yoon, J. H. Ryu, S. H. Lim, J. H. Moon and J. Jang, J. Korean Phys. Soc 48, 1365 (2006). 

    상세보기

  4. Spindt, C. A., Journal of Applied Physics 39, 3504 (1968). 

    상세보기 crossref

  5. W. S. Chang, H. Y. Choi and J.U. Kim, Jpn. J. Appl. Phys 45, 7175 (2006). 

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  6. S. W. Lee, J. S. Kang and K. C. Park, J Korean. Phy. Soc 68, 528 (2016). 

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  7. S. W. Lee, H. J. Hong, J. S. Kang, S. Callixte and K. C. Park, J. Lumin 170, 312 (2016). 

    상세보기 crossref

  8. J. S. Kang, H. J. Hong, M. T. Chung and K. C. Park, J. Vac. Sci. Technol. B, 34, 2166 (2016). 

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