CVD법에 의한 CNT의 증착 및 특성

소개

21세기에 접어들면서 과거 메모리, CPU 등 정보화 사회를 대표했던 마이크로 전자기술의 기술적, 경제적 한계에 대한 대안으로써 전 세계적으로 나노기술(nanotechnology)에 대한 관심이 새로운 화두로 떠올랐다.
나노기술이란, 물질을 나노 수준의 크기에서 조작분석하고 이를 제어하는 과학기술을 뜻한다. 이는 나노미터범위(10-9～10-7m)의 크기인 원자분자 수준에서 물질의 현상을 규명하고 새로운 특성을 갖는 소재 및 소자를 창출할 수 있게 된다는 의미가 된다. 이러한 초소형화 개념을 처음 내놓은 미국의 리처드 P.파인만 박사는 “원자를 하나하나 마음대로 배열할 수 있다면 10개 원자 굵기나 크기의 철사, 회로를 만들 수 있기 때문에 종래와는 전혀 다른 새로운 제조방법이 생겨날 것”이라고 발표한 적이 있다. 이후 주사형 검침 현미경을 통해 80년대에 들어서면서 본격적인 나노기술에 대한 연구가 시작되었다.
초기 정보화 사회를 이끌어왔던 마이크로 전자기술의 한계에 따른 기술경쟁 속에서 탄소나노튜브는 나노기술의 핵심기술로서 현재까지 주목 받고 있으며, 특히 현재 반도체 기술의 한계를 극복할 탄소나노튜브 메모리와 로직소자 등 나노전자소자기술, 탄소나노튜브의 우수한 전계방출 특성을 이용한 전계방출 에미터 및 디스플레이 응용기술, 넓은 표면적을 이용한 연료전지 및 리튬이온전지 응용기술, 전자파 차폐 및 고강도 소재용 복합체, 고감도 나노센서 등에 관한 활발한 응용연구가 진행되고 있다.

목차

1. 서론

2. 이론적 배경
2-1. 탄소나노튜브의 발견
2-2. 탄소나노튜브의 특성 과 응용
2-3. 탄소나노튜브의 성장
2-4. 탄소나노튜브의 합성방법
2-5. 스퍼터링(Sputtering)

3. 실험 방법 및 분석
3-1. Magnetron Sputtering실험 장치
3-2. HF-CVD 실험장치
3-3. RF-PECVD 실험 장치
3-4. 분석 장치

4. 결과 및 고찰
4-1. Si wafer의 전처리
4-2. 나노 미립자 철촉매 형성
4-3. CVD법에 의한 CNT 박막 형성

5. 결론
참고문헌

본문내용

Fig. 1 은 Bernal graphite를 보여주는 그림이다. 이 구조에서 unit cell내에는 4개의 원자들이 포함되어 있다. 완벽한 graphite가 아닌 경우 면사이의 간격이 단결정 graphite의 면 간격보다 큰 것으로 알려져 있다. Tetrahedral 구조를 갖는 다이아몬드 구조에서는 각각의 탄소원자는 4개의 인접 원자와 결합되어 있으며 결합구조는 sp3 구조를 이루고 있다. 그런데 다이아몬드는 graphite보다 덜 안정하기 때문에 상압에서 1700℃의 온도에서 graphite로 변한다.
Fig. 2 는 탄소결합체의 종류를 나타낸다. 실제 탄소나노튜브는 Graphite 면이 말리는 각도 및 형태에 따라서 전기적으로 도체 또는 반도체의 특성을 보인다. 또한 탄소나노튜브는 벽을 이루고 있는 결합수에 따라서 단중벽나노튜브(SWNT; single wall nanotube), 다중벽나노튜브(MWNT; multi-walled nanotube), 다발형나노튜브(rope nanotube)로 분류될 수 있다. SWNT의 경우, 대표적으로 금속성질을 가지는 arm-chair 구조 및 반도체 성질을 가지는 zigzag 구조가 있으며, 나노튜브 rope로 분류되기도 한다. Fig. 3 은 탄소나노튜브의 대표적인 구조를 나타낸다. 그림에서와 같이 ‘zigzag`와 ’armchair`라고 알려진 두개의 대칭구조가 가능하다. 실제적으로 대부분의 탄소나노튜브는 이러한 대칭구조를 갖는 대신에 벌집모양의 육각형이 튜브 축을 따라서 나선형으로 배열된 chiral구조를 갖는다. MWNT의 경우 벽의 개수가 2개 이상이며, 직경이 100nm 미만인 나노튜브를 통칭한다.

참고자료

· 없음