초록 ▼

연구의 목적 및 내용
□ 이온이동을 이용한 cm 길이 탄소나노튜브의 시각화 기술 개발
• 수 cm 길이의 단일벽 탄소나노튜브 합성
• 이온이동현상의 최적화를 통해 cm 길이 나노튜브의 시각화
□ 탄소나노튜브의 직경에 따른 시각화 기작 연구
• 단분자 라만분광법으로 나노튜브의 직경 측정
• 직경에 따른 이온의 이동도(mobility) 측정
□ 다양한 나노재료에 적용하여 시각화 기술의 범용성 확인
• 그래핀과 황화몰리브덴을 포토리소그래피와 에칭을 통해 마이크로리본 형태로 제작
• 개발 기

연구의 목적 및 내용
□ 이온이동을 이용한 cm 길이 탄소나노튜브의 시각화 기술 개발
• 수 cm 길이의 단일벽 탄소나노튜브 합성
• 이온이동현상의 최적화를 통해 cm 길이 나노튜브의 시각화
□ 탄소나노튜브의 직경에 따른 시각화 기작 연구
• 단분자 라만분광법으로 나노튜브의 직경 측정
• 직경에 따른 이온의 이동도(mobility) 측정
□ 다양한 나노재료에 적용하여 시각화 기술의 범용성 확인
• 그래핀과 황화몰리브덴을 포토리소그래피와 에칭을 통해 마이크로리본 형태로 제작
• 개발 기술을 적용하여 시각화

연구결과
□ 수 cm 길이의 단일벽 탄소나노튜브 합성 조건 최적화
• 화학기상증착(chemical vapor deposition, CVD)에 사용된 실리콘기판의 크기를 cm 길이로 제작하여, 제안된 대면적 시각화 연구의 기본 재료로 활용.
• 합성시간, 합성온도, 탄소 성분을 포함한 가스 유량을 조절하여 합성조건 최적화함.
□ 이온이동현상의 최적화를 통해 cm 길이 나노튜브의 시각화
• 이온이동 거리 연장을 위해 전기장의 세기조절 및 다양한 실험 플랫폼 적용.
□ SERS를 이용한 나노튜브의 직경 측정
• 단일벽 탄소나노튜브의 직경 측정을 위하여 라만 분광법을 이용
• 라만신호 증폭을 위해 dewetting으로 금속나노입자를 나노튜브 표면에 형성한 후,surface-enhanced Raman spectroscopy(SERS)를 사용함.
• 효과적인 SERS 효과를 위해 금속 박막의 두께와 열처리 조건을 조절하여 최적화함.
□ 소금렌즈를 이용한 나노재료의 광학신호 증폭
• 소금결정을 이용하여 1차원 나노재료의 광학신호를 증폭시키는 렌즈로써 확대 적용가능.
• 탄소나노튜브 외벽에 오염되어 있는 탄소불순물을 소금렌즈를 통하여 검출
• 소금렌즈의 광학증폭현상 메커니즘에 대해 이해
□ 그래핀 마이크로 리본에서의 이온이동현상
• 개발기술을 그래핀 마이크로 리본에서 적용
• 그래핀 마이크로 리본에서 이온이동형태 관찰

연구결과의 활용계획
□ 학문적/기술적 기대효과 및 활용방안
• 나노채널의 외부를 이용하여 특정 물질을 식각하는 화학물질을 나노튜브를 따라 이동시켜 폭이 매우 좁은 갭(gap)을 형성하는 기술의 개발이 가능할 것으로 예상.
• 소금렌즈의 라만신호 증폭현상을 영향으로 미치는 레이저의 파장과 산화실리콘기판의 두께를 조절함에 따라 증폭현상 메커니즘 이해

( 출처 : 한글요약문 4p )

Abstract ▼

Purpose&contents
The goal of this research is to develop an inexpensive and robust approach for optical visualization of the 1-D nanostructures in large-scale (~ cm). The key is in transporting ions along a 1-D channel, thereby forming an array of salt nanocrystals along the channel, which allows

Purpose&contents
The goal of this research is to develop an inexpensive and robust approach for optical visualization of the 1-D nanostructures in large-scale (~ cm). The key is in transporting ions along a 1-D channel, thereby forming an array of salt nanocrystals along the channel, which allows optical visualization of the otherwise undetectable nanostructure. The salts, when not needed, can be simply rinsed off by water without damaging the nanostructure. In addition to the technology development, we plan to study the diameter- or width-dependent mobility of the migrated ions, and then apply the technology to visualization of various 1-D nanostructures, such as micro/nanoribbons of graphene and MoS₂ .

Result
□ Synthesis of SWNTs in large-scale (~cm)
• Nanotubes in large-scale (~cm) were synthesized by carbon source and carrier gas based on Fe nanoparticles deposited on a silicon wafer in large-scale(~cm). The growth temperature, time and flow rate of carbon source were optimized.
□ Optical visualization SWNTs in large-scale (~cm)
• Controlled the length of saltcrystal arrays by examining the effect of electric field and applying various experimental platforms.
□ Determining the diameter of nanotube by surface-enhanced Raman spectroscopy(SERS)
• The SERS conditions were optimized by controlling thickness of Au film and annealing temperature and time.
□ Enhancement of Raman scattering through the salt microlens
• Proving carbon contamination on the nanotube by salt microlens.
• Modulating the Raman scattering of nanotube by controling wavelength of laser and thickness of SiO₂ layer.
□ Observing ion transport in microribbons of graphene
• Applying the technology to visualization of various microribbons of graphene.
• Studying the width-dependent mobility of the migrated ions.

Expected Contribution
• Understanding the modulation of Raman scattering of nanotube by controling wavelength of laser and thickness of SiO₂ layer.
• Developing the nanogap by chemical etching along 1-D nanochannel.

( 출처 : SUMMARY 5p )

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 목차 ... 2
• 연구계획 요약문 ... 3
• 연구결과 요약문 ... 4
• 한글요약문 ... 4
• SUMMARY ... 5
• 연구내용 및 결과 ... 6
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 6
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 6
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 7
• 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 10
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 10
• 6. 주관연구책임자 대표적 연구실적 ... 11
• 7. 참고문헌 ... 11
• 8. 연구성과 ... 11
• 9. 국가과학기술지식정보서비스에 등록한 연구시설‧장비 현황 ... 12
• 10. 기타사항 ... 12
• 별첨1. 대 표 연 구 성 과 ... 13
• 별첨2. 세부 목표 관련 증빙 ... 16
• 끝페이지 ... 18