[나노소재공학실험]SWNT 합성

소개글

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).

참고 자료

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