졸-겔법을 이용한 박막 제조

목차

1. 서론

2. 졸-겔법
2-1 졸-겔법의 원리
2-2 출발물질의 선택
2-3 용액의 제조
2-4 코팅 공정
2-5 박막의 건조
2-6 박막의 열처리
2-7. 박막의 응용

3. 결론

본문내용

1. 서론

수 천년 동안 세라믹스의 제조에 분말을 성형하여 이들을 소결하는 기본적인 기술이 이용되고 있다. 이러한 기술이 현대에 들어와서 분말의 제조, 성형 그리고 치밀화 등에 많은 발전이 이루어졌으나 전자 세라믹스와 같은 정밀 세라믹스의 제조 방법에는 예전과 다를 것이 없다. 이와 같은 정밀 세라믹스 재료를 높은 신뢰성을 가지기 위해 새로운 공정의 개발이 필요하게 되었다.
이러한 요구에 의해 제조 공정이 건식공정에서 습식공정으로, 마이크로 단위에서 나노 단위로의 전환이 이루어졌다. 이러한 새로운 공정을 초미세구조공정(ultrastructure process)라하며 이는 나노 크기(nano-scale)인 원자나 분자 단위로 습식 화학법(wet chemical process)으로 재료를 설계(design)함으로써 원하는 구조와 물성을 지닌 정밀 요업체를 제조하는 방법이다1). 습식 화합법을 이용하는 초미세 구조공정은 일반적으로 졸-겔법(sol-gel processing)으로 표현된다.
졸-겔법은 1970년대 들어서 양질의 유리와 세라믹스의 제조로 각광받기 시작하여 최근에는 박막 코팅공정의 발전으로 여러 산업분야에서 응용이 되어지고 있다.
여기서는 가장 넓리 사용되는 금속 알콕사이드에 의한 졸-겔법과 최근에 시도되고 있는 MOD(Metallo Organic Deposition)법에 의한 졸-겔법 공정과 박막코팅 시 사용되는 코팅공정에 대하여 간략하게 소개하겠다.


2. 졸-겔법

2-1 졸-겔법의 원리

졸-겔법이란 졸-겔 세라믹스를 제조하는 방법이다. 졸(sol)은 콜로이드나 무기물 단분자 고체 분자들이 분산되어 있는 현탁액 상태로, 반응이 지속됨에 따라 분산된 고체 분자들이 고분자화 되어 연속적인 고체 망목 구조(network structure)를 이루어 유동성을 잃은 겔(gel)상태가 된다. 그리고 겔을 열처리함으로써 세라믹스를 만든다. 이러한 졸-겔법을 분류하면 Fig.1과 같다.

참고자료

· 없음