초록 ▼

연구의 목적 및 내용:
신 개념 박막 및 나노구조합성 기술로서, 전하를 띈 나노 입자의 생성 및 증착거동에 관하여 연구함으로써 화학증착에 의한 박막과 나노구조의 형성 기구를 규명하고 이들의 특성의 조절 및 개선이 가능한 기술을 개발한다. 이를 이용한 원천 기술의 확보 및 신기술 선점을 통하여 기술의 수요가 무한한 국내외 박막제조 산업 및 박막 장비산업 그리고 나노구조합성과 나노입자 측정 기술 분야에서 새로운 산업화의 길을 연다.
연구결과:
1. 박막 및 나노구조체 제조공정 중에 생성되는 하전된 나노입자를 측정할 수

연구의 목적 및 내용:
신 개념 박막 및 나노구조합성 기술로서, 전하를 띈 나노 입자의 생성 및 증착거동에 관하여 연구함으로써 화학증착에 의한 박막과 나노구조의 형성 기구를 규명하고 이들의 특성의 조절 및 개선이 가능한 기술을 개발한다. 이를 이용한 원천 기술의 확보 및 신기술 선점을 통하여 기술의 수요가 무한한 국내외 박막제조 산업 및 박막 장비산업 그리고 나노구조합성과 나노입자 측정 기술 분야에서 새로운 산업화의 길을 연다.
연구결과:
1. 박막 및 나노구조체 제조공정 중에 생성되는 하전된 나노입자를 측정할 수 있는 시스템의 구성
2. 박막 및 나노구조체 제조공정에 생성되는 하전된 나노입자의 측정
박막공정 중에 기상에 생성되는 것으로 예측되는 전하를 띤 나노입자를 실험적으로 확인하고, 공정조건의 변화에 따른 하전된 나노입자의 하전 양상과 크기 분포를 측정한다.
3. 하전된 나노입자의 크기, 생성온도 및 증착온도가 박막특성에 미치는 영향 분석
박막 미세조직 형성의 양극단은 하전된 나노입자가 성장하는 표면의 방위와 일치시키면서 성장하는 소위 epitaxial하게 성장하는 경우와 나노입자가 성장하는 표면의 방위와 거의 무관하게 달라붙어서 수 나노미터에서 수십 나노미터마다 결정의 방위가 변화하는 나노구조박막이 형성되는 경우이다. 이러한 미세조직의 변화에 따라 박막특성도 극단적으로 변화하게 된다.
4. 박막공정 중에 자발적으로 생성되는 전하 이외에 추가로 전하를 발생시켜 carrier gas 등을 하전시킴으로서 추가적인 전하를 공급하여 생성되는 하전된 나노 입자의 크기를 제어한다. 전하발생장치는 코로나방전, 유도결합 플라즈마, 표면이온화 및 전자방출과 바이어스가 인가된 열필라멘트 등이다.
5. 전하 발생 조절에 의한 하전된 나노입자의 크기와 극성 조절과 기상핵생성에 의한 증착을 이용한 선택성장, 스텝 커버리지 향상, 박막성장속도 향상, 결정성 박막의 저온증착 시스템을 개발한다.
연구결과의 활용계획:
제안하는 기술의 독창성으로 박막기술에 대한 원천기술 획득이 가능하고, 반도체, 디스플레이, 태양전지 분야의 생산효율증대와 고품질 신제품 개발에 적합한 경쟁력이 높은 기술 확보가 기대된다. 박막증착 관련 분야에서 년 간 수천억 원 이상의 생산비 절감 이외에도 국, 내외 관련 산업의 파급효과는 천문학적이고, 특히 박막장비 및 나노측정기술 관련 새로운 산업의 탄생이 기대된다.

Abstract ▼

Purpose & contents:
Establishment of the new theory of crystal growth by charged nanoparticles and its application for the development of new deposition technologies and equipments. Based on the new understanding on the deposition of charged nanoparticles, we will develop the new deposition metho

Purpose & contents:
Establishment of the new theory of crystal growth by charged nanoparticles and its application for the development of new deposition technologies and equipments. Based on the new understanding on the deposition of charged nanoparticles, we will develop the new deposition methods and equipments. Our source technology and exclusive advance in this new field will pave a way to the commercialization of technologies of new thin film and nanostructure syntheses and related equipments.
Result:
1. Establishment of the systems for measurement of charged nanoparticles in CVD systems for thin films and nanostructures
2. Measurements of size distribution and polarity of charged nanoparticles in atmospheric and low pressure CVD: effect of the processing condition on cluster size and charge polarity and characterization of charged nanoparticles
3. Control and monitoring of the charged nanoparticles during CVD: determination of the critical size for epitaxial recrystallization, analysis of electrical interaction between nanoparticles and growing surfaceand analysis of deposition behavior of charged nanoparticles
4. Generation of electric charge for carrier or precursor gases and its effect on the charged nanoparticles and the microstructure of thin films and nanowires
5. Development of new deposition technology and reactors for selective deposition, improved step coverage, epitaxial growth, nanostructures, low temperature deposition of crystalline films and high growth rate
Expected Contribution:
This research will open the new paradigm of thin film and crystal growth by charged nanoparticles, providing the source technology thanks to its originality. And this research will provide the technical revolution in thin film growth and deposition equipment for semiconductors. This technique can be directly applied to developments of flat-panel display, the high efficiency solar cell in addition to the cost saving of hundreds of million dollars in productions related to thin film technologies.

목차 Contents

• 도약연구사업(舊 국가지정연구실) 최종보고서 ... 1
• 목차 ... 3
• Ⅰ. 연구계획 요약문 ... 4
• 1. 국문요약문 ... 4
• Ⅱ. 연구결과 요약문 ... 5
• 1. 국문요약문 ... 5
• 2. 영문요약문 ... 6
• Ⅲ. 연구내용 ... 7
• 1. 연구개발과제의개요 ... 7
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 11
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 13
• 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 43
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 45
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 47
• 7. 주관연구책임자 대표적 연구실적 ... 48
• 8. 참고문헌 ... 49
• 9. 연구성과 ... 49
• 10. 기타사항 ... 68