산화물 반도체 나노구조의 성장 및 광전소자 응용

소개글

금속산화물 나노구조의 응용분야는 조명산업, 군수산업, 에너지 산업, 기계/로봇산업, 바이오산업, 통신/우주항공산업, 디스플레이/IT 산업, 선박해양산업 등 한국의 다음 먹거리에 주로 결부되어 있다. 최근 관련 연구자들은 LED/LD, Solar Cell, Display/flexible electronics 그리고 biosensors 분야에 집중하고 있으며 NT 기술을 활용한 녹색성장 융합기술 기반 기술, MeO 나노 구조의 용이한 제조 및 다양한 응용 그리고 특성 제어 및 선택적 성장, 계면특성 제어에 주로 관심을 갖고 있다.

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본문내용

금속산화물 나노구조의 응용분야는 조명산업, 군수산업, 에너지 산업, 기계/로봇산업, 바이오산업, 통신/우주항공산업, 디스플레이/IT 산업, 선박해양산업 등 한국의 다음 먹거리에 주로 결부되어 있다. 최근 관련 연구자들은 LED/LD, Solar Cell, Display/flexible electronics 그리고 biosensors 분야에 집중하고 있으며 NT 기술을 활용한 녹색성장 융합기술 기반 기술, MeO 나노 구조의 용이한 제조 및 다양한 응용 그리고 특성 제어 및 선택적 성장, 계면특성 제어에 주로 관심을 갖고 있다.

ZnO 나노구조의 응용에 있어 중요한 이슈는 ZnO의 구조 조절, 원하는 지역에 선택적 배열 또는 성장, 전기적 광학적 특성의 향상, 디바이스 효율 향상을 위한 defects 조절, 디바이스에서 ZnO의 집적화가 있으며 이는 MeO 나노 구조 전체의 이슈이기도 하다.

MeO 나노구조의 성장법을 알아보면, 기상 성장법(VLS)와 액상 성장법(VS)가 있다. 현재 반도체 나노 와이어 성장법은 주로 VLS를 이용한 방법이 많다. 기판 표면에 촉매금속(금, 철, 니켈 등)을 부착시켜 가열하면 금속이 Si 등의 바닥 결정과 공정을 만들고 합금액적이 된다. 여기에 성장원자를 기상으로부터 공급하면 원자가 액적에 침투하고, 액상 중에서의 평형 농도를 넘으면 액적 바닥에 결정이 석출된다. 즉 액적이 정상에 남아있는 상태에서 수명 상 결정이 기판에 성장한다. VLS 성장기구를 이용한 나노 와이어 성장법 중에 나노 와이어 원료를 레이저 혹은 가열에 의해 승화, 증발시켜 얻어진 물질을 캐러어 가스와 함께 촉매금속을 부착시킨 기판에 공급하여 나노 와이어를 회수하는 방법이다. 이 같은 VLS 법은 성장온도가 촉매가 필요하며 성장 후에 메탈 촉매를 제거해야 하는 추가공정이 요구된다. 이때 고온의 성장온도가 필요하다는 점에서 에너지 다소비형이며, 동시에 공정 변수 제어에 상당한 신경을 써야 한다는 점에서 액상 성장법으로의 전환이 시도되는 중이다. 액상 성장법은 100도씨 이하에서 진행되기에 폴리머 기판을 사용할 수 있으며 에너지 절약형인 동시에 조절이 쉽고 촉매 제거 후처리 공정이 생략된다는 장점이 있다. 마찬가지 액상법에 있어서도 성장온도와 시간이 중요한 변수이다.

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