초록 ▼

□ 연구개요
○ 현대 사회는 무분별한 개발에 의한 수질, 대지 및 대기 오염 등이 발생하여 전 세계적으로 큰 사회문제로 제기되고 있으나, 자연적으로 생성된 자외선 광원은 강도가 매우 약해 세균, 박테리아, 물, 바이러스 등의 살균 및 정화 능력에 한계가 있어 인공광원(심자외선 파장대역)의 사용이 필수적임
○ 환경을 정화하기 위한 저렴하고 효과적인 방법으로, 화학약품 없이 정화 가능한 심자외선 LED를 이용하는 방법이 친환경적인 대안으로 각광받고 있음
○ 심자외선 LED를 이용한 대장균, 녹농균, 포도상구균, 페렴균,

□ 연구개요
○ 현대 사회는 무분별한 개발에 의한 수질, 대지 및 대기 오염 등이 발생하여 전 세계적으로 큰 사회문제로 제기되고 있으나, 자연적으로 생성된 자외선 광원은 강도가 매우 약해 세균, 박테리아, 물, 바이러스 등의 살균 및 정화 능력에 한계가 있어 인공광원(심자외선 파장대역)의 사용이 필수적임
○ 환경을 정화하기 위한 저렴하고 효과적인 방법으로, 화학약품 없이 정화 가능한 심자외선 LED를 이용하는 방법이 친환경적인 대안으로 각광받고 있음
○ 심자외선 LED를 이용한 대장균, 녹농균, 포도상구균, 페렴균, 살모넬라균 및 최근의 코로나19 등의 노출 시험을 통해 99.9% 살균가능하다는 것이 실험을 통해 확인되어 그 수요가 급격히 증가할 것으로 전망됨
○ 이는 깨끗한 환경, 건강에 대한 Needs가 커져가면서 Sterilization 분야의 시장이 지속적으로 성장하고, 심자외선 광원의 등장에 따라 의료분야, 농수산 분야로의 새로운 용도의 시장이 계속 창출되고 있기 때문임
○ 그래핀은 가장 우수한 전기 및 열 전도도, 플렉시블, 모든 파장에 투명, 가장 얇고 강한 재료, 저가격 구현이 가능한 우수한 특성을 가지고 있고 1차원 질화물 나노선과의 격자부정합이 매우 적어 그래핀 위 질화물 나노선 하이브리드 구조를 구현할 경우 2차원 박막 구조의 문제점이 일거에 해결되는 기술적 진보를 이룰 수 있음

□ 연구 목표대비 연구결과
○ 질화물 나노선의 형상 제어 연구
- 선택성장용 유전체 마스크 패턴 형성기술 및 패턴의 크기, 피치 변화에 따른 선택성장된 질화물의 형상 제어
○ 그래핀 형성 기술 연구
- CVD법을 이용한 그래핀 합성 및 웨이퍼로의 전사기술을 통한 우수한 특성의 단층 그래핀이 포함된 질화물 나노선 성장용 웨이퍼 확보
○ 질화물 나노선과 그래핀의 하이브리드 구조 연구
- 그래핀이 전사된 웨이퍼 위 고온의 수소가스 분위기에서 질화물 성장이 진행되는 MOCVD 성장법 이용 시 발생되는 그래핀의 손상을 방지하기 위한 seed층 증착기술 확보
- 나노임프린트 리소그래피를 이용한 미세 나노패턴 형성기술 확보 및 그 위 질화물 나노선 선택성장을 이용한 그래핀 위 질화물 나노선 하이브리드 구조 구현

□ 연구개발결과의 중요성
○ 그래핀 위 질화물 나노선 구조 구현을 통해 그래핀이 기판 및 투명전극 역할을 하여 2차원 박막구조가 갖는 문제점이 일거에 해결되는 획기적인 기술적 진보를 이룰 수 있는 기반을 마련함
○ 1차원 나노선은 격자 부정합 및 열팽창계수 차이의 문제가 없어 응력 및 구조적 결함이 없다는 매우 큰 장점을 가지고 있어 전자소자, 태양광, 반도체조명 및 바이오센싱을 포함한 수많은 응용분야에서 매우 유망한 재료로 본 연구결과의 파급 효과는 매우 큼
○ 3족 질화물 나노선/그래핀 하이브리드 구조 구현은 소형, 플렉시블 및 효율적인 소자 구현이 가능하여 태양광, LED, 열전소자, 압전ㅅ자, 자가발전소자, 의료용센서, 3D 집적회로 등 미래 소자 시스템 구현을 위한 새로운 플랫폼 제공이 가능함

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 8
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 18
• 4. 참고문헌 ... 18
• 5. 연구성과 ... 19
• 끝페이지 ... 19