[나노소재공학실험]SWNT 합성

소개

CNT의 배경과 CNT를 합성조건, 성장법을 이해하고 CNT합성 방법에 대해 공부하고 CNT를 합성한다. 또 이 CNT를 응용단계를 알아보는 실험레포트입니다.

예비레포트이고 실험 이론 배경에 관한 설명이 주를 이룹니다.
결과 예상에 대한 내용도 있습니다.

목차

1. 실험 목적
2. 실험 이론 및 원리
3. 실험 방법
4. 실험 결과
5. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 목적
가. CNT의 배경과 CNT를 합성조건, 성장법을 이해하고 CNT합성 방법에 대해 공부하고 CNT를 합성한다. 또 이 CNT를 응용단계를 알아간다.

나. Spin-coating과 E-beam 합성에 대하여 알아간다.

2. 실험 이론 및 원리
가. CNT의 기본 물성
1) CNT의 정의
탄소의 동소체(allotrope)의 하나인 Fullerence(탄소원자 60개가 모인것)을 1985년에 Kroto와 Smalley가 처음으로 발견한 후, 1991년 일본전기주식회사(NEC) 부설 연구소의 Iijima박사가 전기방전법(Are-Discharge)을 사용하여 흑연 음극 상에 형성시킨 탄소덩어리를 TEM으로 분석하는 과정에서 가늘고 긴 대롱 모양의 탄소 나노 튜브를 발견하여 Nature에 처음으로 발표하였다.

그림 1 다양한 탄소나노튜브의 측면

이 탄소 나노튜브는 흑연판(Graphite sheet)이 나노크기의 직경으로 둥글게 말린 형태이며, 그 직경이 나노미터(㎚=10억분의 1미터)수준으로 극히 작은 영역의 물질을 말한다(그림1).탄소 나노튜브는 구조에 따라 한 겹으로 된 단일벽 탄소나노튜브(Single-Walled carbon nanotube), 여러 겹의 탄소 나노튜브가 동심원 상을 이루는 다증벽 탄소 나노튜브(multi-Walled carbon nanotube)로 크게 분류되며, 단일벽 탄소 나노튜브들이 상호 인력으로 모인 다발형 나노튜브(roped nanotube)도 존대한다. 단일벽 탄소 나노튜브의 전기적 특성은 흑연판이 말리는 각도에 따라 금속성과 반도체 성을 가질 수 있다는 점이다. 탄소 나노튜브는 말린 각도에 따라 armchair, zigzag, chiral 타입으로 나눌 수 있는데 armchair 나노튜브는 금속성을, zigzag 나노튜브는 갭이 작은 반도체이거나 반금속 성질을, chiral 나노튜브는 반도체 특성을띤다(그림2).

참고자료

· 플라즈마 이온조사에 의한 수직배향 탄소나노튜브의 구조변화, 이병주, 신의철, 정구환
· Study on Diameter Controlled Growth of Single Walled-Carbonanotubes, Jin-ju Kim
· 탄소재료(원리와 응용), 대명사, 박수진 저
· SWNT의 직경제어 합성에 관한 연구, 강원대학교대학원, 김진주
· 스핀코팅 이론, Cost Effectice Equipment
· 물 주입방법을 이용한 단일벽 탄소나노튜브성, 고려대학교, 2012년, 전자전기공학과 이연자