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Kafe 바로가기주관연구기관 | 이화여자대학교 산학협력단 Ewha Womans University |
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보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 | 한국어 |
발행년월 | 2016-01 |
과제시작연도 | 2012 |
주관부처 | 산업통상자원부 Ministry of Trade, Industry and Energy |
과제관리전문기관 | 한국산업기술평가관리원 Korea Evaluation Institute of Industrial Technology |
등록번호 | TRKO201600011354 |
과제고유번호 | 1415125378 |
사업명 | 부품소재산업경쟁력향상(소재부품기술개발) |
DB 구축일자 | 2016-11-19 |
키워드 | 나노시트.박리화.유전체.나노박막.적층형 세라믹 캐패시터.코팅액.적층공정.MLCC. |
핵심기술
고유전율을 갖는 금속산화물 유전체 나노시트의 박리화 합성법 및 나노시트 적층을 통한 고유전율 박막 제조 기술 개발
최종목표
고유전율 유전체 나노시트 소재 대량합성법과 나노시트가 적층된 고유전율박막 제조기술 및 이를 통한 MLCC 양산화기술개발
개발내용 및 결과
- 유전체 박막의 유전율은 유전체 층의 두께에 반비례하므로 수 nm의 얇은 두께를 갖는 유전체 나노시트를 이용하여 박막을 제조할 경우 기존 소자에 비해 작은 크기를 가지면서도 휠씬 큰 정전용량을 갖는 유전체의 합성이 가능
핵심기술
고유전율을 갖는 금속산화물 유전체 나노시트의 박리화 합성법 및 나노시트 적층을 통한 고유전율 박막 제조 기술 개발
최종목표
고유전율 유전체 나노시트 소재 대량합성법과 나노시트가 적층된 고유전율박막 제조기술 및 이를 통한 MLCC 양산화기술개발
개발내용 및 결과
- 유전체 박막의 유전율은 유전체 층의 두께에 반비례하므로 수 nm의 얇은 두께를 갖는 유전체 나노시트를 이용하여 박막을 제조할 경우 기존 소자에 비해 작은 크기를 가지면서도 휠씬 큰 정전용량을 갖는 유전체의 합성이 가능
- 본 연구에서는 층상구조 금속(Ti, Nb, Ta) 산화물 유전체의 층간 알칼리금속이온을 유기암모늄 이온과 이온교환하여 층간 상호작용을 최소화함으로써 각 유전체 격자층이 박리화된 2차원 나노시트의 합성법을 개발
- 박리화 조건 (유기암모늄 이온의 종류와 농도, 혼합사용, 등)을 조절하여 고농도와 장기안정성을 갖는 박리화된 2차원 유전체 나노시트 콜로이드의 대량 합성 조건을 확립
- 유전율의 향상을 위하여 층상 페로브스카이트 구조인 Sr2Nb3O10 화합물의 A자리에 Bi, Cu, Ag 등 양이온 치환을 통해 국부구조 변형을 증대시킴으로써 최대화된 유전율을 갖는 유전체를 합성하고 이에 대한 박리화를 통해 나노시트로 제조
- 나노시트의 표면정렬현상을 이용한 Langmuir-Blodgett 방법(LB법) 및 나노시트의 음전하 특성을 이용한 전기영동 방법을 적용하여 단일종 및 2종 이상의 나노시트가 규칙적으로 정렬된 고유전율 유전체 박막의 제조법 확립
- 유전체 나노시트 박막에 대한 다양한 증착법을 이용한 상부전극 및 내부전극 제작기법과 이에 기반한 다층 유전체 박막의 제조법 개발
기술개발 배경
- 유전체를 비롯한 원천 소재의 경우 일본 업체에 종속이 심하여 국산화율이 50% 이하이므로 원천 소재의 국산화가 필수적인 상황임
- 현재 전자 및 정보통신기기의 소형화 및 고성능화에 따라 작은 크기를 가지면서도 큰 정전용량을 갖는 유전체 소재의 개발 필요성이 증대되고 있음
- 현재 유전체의 소형화 기술을 나노입자를 이용한 박막제조기술에 의해 개발되고 있으나 구형인 나노입자 특성상 막 두께200 nm 이하에서 유전율과 안정성 저하의 문제를 보임
- 이러한 문제점을 해결하기 위하여 매우 얇은 두께와 넓은 면적을 갖는 2차원 나노시트 유전체를 이용한 고유전율 고안정성 유전체 박막 제조 기술이 요구됨
- 본 연구진은 박리화를 통한 2차원 무기 나노시트의 합성 및 특성 평가와 응용에 있어 많은 연구경험과 기술을 가지고 있으므로 이를 바탕으로 나노시트 유전체를 이용한 고유전율 고안정성 박막 제조 기술을 개발하게 되었음
핵심개발 기술의 의의
- 양이온 도핑 및 결정구조 제어를 통해 기존 소재에 비해 휠씬 큰 유전율을 갖는 층상구조 금속산화물을 다수 신규 개발하였으며 박리화반응를 통해 이들의 나노시트를 합성하여 나노시트 유전체 소자 기술에 있어 중요 원천소재 기반기술 확보
- 박리화 조건 조절을 통해 고농도 유전체 나노시트 콜로이드의 대량 합성법을 개발하여 실용화에 중요한 기여
- 나노시트 소재의 박막화와 더불어 내부전극 및 상부전극 제작 기술을 개발하여 나노시트를 이용한 초소형 고용량 MLCC를 구현에 중요한 기반기술 확보
적용 분야
IT 관련기기, AV기기, 자동차 및 산업용, IC-Package용
과제명(ProjectTitle) : | - |
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연구책임자(Manager) : | - |
과제기간(DetailSeriesProject) : | - |
총연구비 (DetailSeriesProject) : | - |
키워드(keyword) : | - |
과제수행기간(LeadAgency) : | - |
연구목표(Goal) : | - |
연구내용(Abstract) : | - |
기대효과(Effect) : | - |
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