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전기·전자 > 반도체 재료 (B63)
*원리 및 구성본 발명은 니켈 산화물 박막을 원자층 침착법으로 제조하여 차세대 비휘발성 메모리 소자인 RRAM의 니켈 산화막 층을 형성하는 방법에 관한 것으로, 본 발명의 방법에 따르면 기존의 물리적 침착 방법으로 제조하는 니켈 산화물 박막에 비하여 우수한 박막 특성과 저항 전환(resistance switching) 현상을 보이는 품질이 좋은 니켈 산화물 박막을 얻을 수 있어 이를 RRAM 소자로 잘 응용할 수 있다.*배경니켈 산화물(Ni oxide)은 우수한 전기적, 자기적, 광학적 특성으로 말미암아 현재 p-형 투명 전도성 박막, 화학 센서, 전기 변색 디스플레이, 스핀 밸브 박막의 반상자성 층, 리튬 이온 전지의 코팅 재료, 그리고 리튬과 알루미늄의 도핑에 의한 고유전율 물질 등으로 그 응용이 다양하다.본 발명에 따른 원자층 침착법에 의한 니켈 산화물 박막의 제조 방법은 1)기존의 물리적 침착 방법에 비하여 박막의 표면 거칠기가 아주 작음.2)낮은 온도에서 공정이 가능.3)얇은 박막에서도 그 두께 의 조절이 아주 용이한 장점.4)조성이 정확한 대면적 박막과 고랑이나 구멍 등이 있는 삼차원 구조의 기질에서도 두께가 균일한 박막을 제조할 수있음.5)우수한 저항 전환 현상을 보임으로써, 본 발명의 니켈 산화물 박막은 비휘발서 RRAM 소자의 제조에 적용될 수 있음.
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- 한국화학연구원
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- 2006-11-08
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전기·전자 > 반도체 재료 (B63)
본 발명은 하프늄 선구물지 Hf(mp)4 [tetrakis(3-methyl-3-pentoxy)hafnium(Ⅳ)]를 하프늄의 원료 호합물로 사용하여 원자층 침착법(ALD)으로 하프늄 산화물 박막을 제조하는 방법에 관한 것으로1)Hf(mp)4 를 하프늄 원으로 ALD 반응기에 공급하여 기질 위에 하프늄 함유 화학종을 흡착 시키는 단계, 2) 반응하지않은 하프늄 원 및 반응 부산물을 반응기로부터 제거하는 제1 정화 단계, 3) 반응기에 산소 원을 공급하여 하프늄 함유 화학종이 흡착한 기질 위에 산소 화학종을 흡착시켜 반응을 일으키는 단계, 4) 반응하지 않은 산소 원과 반응 부산물을 반응기로부터 제거하는 제2 정화 단계를 포함하는 것을 특징으로 하며, 본 발명에 따르면 기존의 원자층 침착법에 비해 더 온화한 공정 조건에서 품질이 좋은 하프늄 산화물 박막을 얻을 수 있다.1)본 발명에 따른 Hf(mp)4를 사용하는 하프늄 산화물 박막의 ALD 제조방법은 다루기 어려운 고체 선구 물질 HfCl4 또는 HfI4 를 쓰거나, 반응성이 너무 강한 Hf(OtBU)4를 쓰거나, 분해 온도가 비교적 낮은 Hf(NR1R2)4를 쓰거나, 또는 구조가 복잡한 Hf(mmp)4, Hf(dmae)4 등을 쓰는 ALD 공정에 비하여 더 유리함.2)Hf(mp)4 선구 물질은 물성이 뛰어나 다루기에 매우 편리함.3)Hf(mp)4를 사용하는 ALD공정에서는 다른 선구 물질들을 쓰는 공정과는 달리 진정한 ALD 특성이 나타나며 물 또는 산소 플라스마를 산소 원으로 사용하여 탄소오염이 아주 적은 질이 좋은 하프늄 산화물 박막을 만들 수 있음.
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전기·전자 > 반도체 재료 (B63)
*원리 및 구성본 발명은 삼파장 형광체를 이용한 백색 발광 다이오에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자외선 발광 다이오드 칩에 적색, 녹색 및 청색 형강체의 혼합 형광체를 도포한 후, 광을 투과하여 제조된 백색의 발광다이오드에 있어서, 상기 각각의 적색, 녹색 및 청색 형광체로 특정의 380 ~ 410nm 파장범위에서 발광하는 것을 선택 사용하고, 이를 특정 성분비로 혼합 제조한 형광체를 이용하여, 이를 상기 파장 범위에 투과하여, 종래에 비해 발광 강도가 향상되고, 백색의 발현이 우수하며, 10mW 이상의 고효율을 갖는 삼파장 형광체를 이용한 백색 발광 다이오에 관한 것이다.*배경반도체인 발광다이오드(LED, Light Emitting Diode)는 기본적으로 PN 접합 다이오드이며, 전압을 가하면 전자와 정공의 결합으로 반도체의 밴드갭에 해당하는 에너지를 빛의 형태로 방출하는 광전자 소자이다. 실리콘 PN 접합이 전자정보혁명의 주역이었다면 Ⅲ-Ⅴ족 화합물 반도체의 PN접합은 빛 혁명의 주역이다.1)본 발명은 특정의 파장범위에서 발광하는 적색, 녹색 및 청색 형광체를 선택 사용하고, 이를 특정의 비율로 혼합 사용하여, 종래에 비해 발광 강도가 향상되고, 백색의 발현이 우수하며, 10mW 이상의 고효율을 갖는 백색 발광 다이오드의 제조가 가능하게 된다.2)적색, 청색, 녹색 등 삼파장이 혼합된 백색광을 만드는 백색 LED의 제조와 청색 발광 LED 칩에 녹색 및 적색 혹은 황색 및 적색 형광물질을 적층시킨 뒤 LED 칩의 청색 빛을 이용하여 빛의 투과 및 형광체의 흡수에 의한 발광 현상을 이용하여 백색 LED를 제조하며, 기존 LED의 약한 적색 발광 부분을 강화시킨 LED는 조명용 백색 LED 및 디스플레이용 LED 개발에 있어서 매우 중요하다. 또한 능동 발광형 LCD 개발에 있어서도 매우 중요한 기능을 할 것이다.
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전기·전자 > 반도체 재료 (B63)
*원리 및 구성본 발명은 내화학성이 우수한 플라스틱 기판과 그의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 플라스틱 기판 표면에 상기 기판 표면에 상기 기판을 이루는 고분자와 동일한 주쇄 구조를 가지는 고분자에 클로로메틸기와 광경화성기와 광경화성기를 도입시킨 후 유기용매에 용해시킨 고분자 용액을 용액 주형 또는 스프레이 법에 의해 상기 플라스틕 기판의 표면에 코팅하여 막을 형성하고 이를 자외선 경화 및 가열건조하여 사용된 용매를 제거함으로, 플라스틱 기판의 내화학성이 향상되고 평활도가 개선되는 효과를 얻을 수 있는 내화학성이 우수한 플라스틱 기판과 그의 제조방법에 관한 것이다.*배경플라스틱 기판은 경량화 및 박형화가 용이하며, 플라스틱 소재의 선택에 의해 내충격성, 휘어짐, 기판의 연속공정 처리도 가능하므로 유리기판에 비교하여 산업적으로 훨씬 유용하게 적용될 수 있다. 디스플레이용 플라스틱 기판 소재로서는 색 투명성, 높은 치수 안정성, 낮은 흡습율 등이 우수한 것으로 알려져 있는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에테르술폰(PES), 폴리카보네이트(PC), 환상형 올레핀 고분자 등이 사용되고 있다.디스플레이용 플라스틱 기판 소재로 적용되기 위해서는 상기한 특성 이외에도 내화학성이 매우 중요하게 취급되고 있다. 그 이유는 플라스틱 기판은 모듈제조 공정상의 여러 화학적 처리과정에서 용제에 노출되므로 기판의 손상을 막기위해서 내화학성이 요구된다.*종래기술디스플레이용 기판 소재로 통상적으로 사용되어온 플라스틱 기판, 특히 폴리술폰 폴리에테르술폰 및 폴리카보네이트기판은 유기용제에 약한 단점을 가지고 있다. *특징 및 장점1)기존 상업화된 플라스틱 기판 표면에 기재와 동일의 주쇄를 가진 구조에 광경화기가 도입된 고분자를 코팅한 기판은 기존 플라스틱 기판의 투명성을 저하시키지 않음.2)유사한 열팽창성을 가짐으로 휨 현상이 거의 발생하지 않고 코팅 후 셩화에 의해 내화학성이 크게 향상되는 장점을 가짐.3)각종 디스플레이용 기판으로서 유용하게 사용 가능.
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전기·전자 > 반도체 재료 (B63)
*원리 및 구성본 발명은 질소 또는 산소와 같은 전자 주개 원자로 기능화된 삼차 아민을 포함하는 디올 화합물 및 이의 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로 금속 또는 금속 산홤루을 제조하기 위한 선구 물질인 금속 착화합물의 원료로서 알콕사이드 리간드인 알킬아미노알코올 화합물을 수용액 중에서 또는 용매를 사용하지 않고 고수율 및 저비용으로 쉽게 제조하는 방법에 관한 것이다.*배경종래에 알려진 아미노알코올 또는 알콕시알코올을 제조하는 기술은 출발 물질로서 수부넹 아주 민감하고 값비싼 그리나드 시약 또는 리튬디알킬아미드를 사용하였으며 이들을 비활성 분위기에서 반응시키는 번거로운 문제점이 있었다.이에, 본 발명자들은 예의 연구한 결과 양질의 금속 또는 금속 산화물 제조를 위한, 중심 금속의 가능한 배위자리를 모두 채워 열적으로 안정하고 휘발성 있는 선구 물질의 원료로서, 비활성 분위기가 아닌 공기 중에서 수용액을 이용하거나 또는 용매를 사용하지 않는 간편한 합성 공정으로 저렴한 출발 물질을 이용하여 알콕사이드계 리간드인 아미노디올 화합물을 제조하는 방법을 개발하게 됨에 따라 본 발명을 완성하게 되었다.1)수용액 상에서 또는 용매 없이 간단하고 저렴하게 제조할 수 있음.2)정제가 용이하고 기존의 방법에 비해 수율이 높기 때문에 매우 경제적.3)금속에 대한 리간드로 작용하여 금속 및 금속 산화물 박막 제조용 선구 물질을 합성하는데 유용하게 사용 가능.4)금속과 결합하여 착화합물의 배위 자리를 만족시키고 안정화시킬 수 있는 전자주개로 기능화된 삼차 아민을 포함하는 디올계 리간드를 설계하고 합성함.5)반응을 수용액 또는 무용매에서 실시하고 마무리 단계가 간단하며 수율이 매우 높기 때문에 경제적이고 환경친화적임.6)본 발명에 의한 리간드를 사용하여 제조된 금속 착화합물은 열적으로 안정하여 금속 또는 금속 산화물 촉매 담지 및 나노 촉매 제조용 선구 물질로 활용 가능함.7)금속 또는 금속 산화물 형태를 포함하는 촉매, 무기 재료, 금속 박막, 금속 나노 입자, 금속을 포함하는 복합재용 리간드로 이용 가능함.
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전기·전자 > 반도체 재료 (B63)
*원리 및 구성본 발명은 기체차단성이 우수한 디스플레이용 기판에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 통상의 플라스틱 기판 표면을 폴리이미드 또는 이의 전구체와 나노 크기의 층상 실리케이트가 고루 분산되어 있는 나노복합용액으로 코팅한 후에 건조 및 열처리하여 폴리이미드계 나노복합막을 형성하여 둠으로써 내열성을 비롯한 기계적 특성이외에도 기체차단성이 크게 향상된 효과를 얻게 되는 디스플레이용 기판에 관한 것이다.*배경노트북, PDA, 핸드폰 등 이동성이 요구되는 제품의 평판 디스플레이에서는 액정디스플레이(LCD)와 유기발광디스플레이(OLED) 기술이 널리 이용되고 있다. LCD와 OLED는 제품의 경량화, 박형화, 저소비전력, 칼라 구현 등이 가능하므로 이동형 기기의 평판 디스플레이로는 가장 적합한 기술이라고 할 수 있다.디스플레이 기판으로는 대부분 유리기판이 이용되고 있으며, 이 유리기판에 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT) 배열을 형성해서 이것이 각 화소의 색깔을 조절하여 디스플레이 기능을 수행하고 있다. 그러나, 유리기판은 그 특성상 무게가 무겁고, 잘 깨지고, 제작비용이 비싼 단점이 있다. 최근에는 디스플레이 기판으로서 유리기판을 대체 사용할 수 있는 플라스틱 기판이 개발되고 있다. 플라스틱 기판은 경량화 및 박형화가 용이하며, 플라스틱 소재의 선택에 의해 내충격성, 휘어짐, 기판의 연속공정(rool to roll) 처리도 가능하므로 유리기판에 비교하여 산업적으로 훨씬 유용하게 적용될 수 있다. 디스플레이용 플라스틱 기판 소재로서는 색 투명성, 고온 내열성, 높은 치수 안정성, 낮은 흡습율, 내화학학성 등이 우수한 것으로 알려져 있는 폴리에스테르, 폴리에테르술폰, 환상형 올레핀 고분자 등이 사용되고 있다. 디스플레이용 플라스틱 기판 소재로 적용되기 위해서는 상기한 특성이외에도 수분 및 산소에 대한 차단 능력이 매우 중요하게 취급되고 있다. 그 이유는 디스플레이가 수분과 산소에 노출되어서는 고유의 전기, 화학적 기능을 쉽게 상실할 뿐만 아니라 계면에서의 접착력 저하에 의해 금속전극박리 현상과 같은 부작용이 유발될 수 있기 때문이다. 따라서 디스플레이용 플라스틱 기판으로 사용되기 위해서는 필수적으로 기체 차단성이 요구된다.*제조방법 상의 특징본 발명은 플라스틱 기판의 단면 또는 양면에는, 폴리이미드 수지내에 나노 크기의 무기 층상 실리케이트가 균일하게 분산되어 있는 나노복합막이 적층되어 있는 기체차단성이 우수한 디스플레이용 기판을 그 특징으로 한다.또한, 본 발명은 유기용매에 폴리이미드 수지 또는 이의 전구체와 나노 크기의 층상 실리케이트가 분산된 나노복합용액을 제조하는 과정과, 상기 나노복합용액을 플라스틱 기판의 단면 또는 양면에 코팅한 후에 건조 및 열처리하여 폴리이미드계 나노복합막을 형성하는 과정이 포함되어 이루어지는 기체차단성이 우수한 디스플레이용 기판의 제조방법을 또 다른 특징으로 한다.*특징 및 장점1)플라스틱 기판 표면에 폴리이미드와 무기 층상 실리케이트로 구성된 나노복합막이 적층되어 있는 본 발명의 디스플레이용 기판2)폴리이미드 수지 본연의 특성에 의해 내열성, 투명성 및 기계적 특성이 우수.3)무기층상 살리케이드의 고른 분포로 인하여 기체차단성도 크게 향상. 4)각종 디스플레이용 기판으로서 유용하게 사용 가능.
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- 2006-11-08
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전기·전자 > 반도체 재료 (B63)
*원리 및 구성본 발명은 액정배향막 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 저극성의 알킬숙시닉이미드 측쇄기를 갖는 가용성 폴리이미드 수지와 폴리아믹산 유도체가 함유된 조성물으로, 이 조성물을 사용하여 제조된 박막은 표면 조도가 낮고, ITO 글라스에 대한 인쇄성이 우수할 뿐만 아니라 내열성 및 투명성이 매우 우수하며, 또한 이로부터 제작된 액정 셀은 89˚ 이상의 선경사각 및 99% 이상의 전압보유율을 가지게 되는 신규 조성의 액정배향막 조성물에 관한 것이다.*배경일반적으로 액정 디스플레이의 배향막 재료로서 폴리이미드 수지, 폴리아미드 수지, 폴리아미드이미드 수지와 같은 유기 고분자가 사용되어 왔다. 그 중에서도 폴리이미드 수지는 뛰어난 내열성과 내화학성이 우수하여 액정배향막 소재로서 광범위하게 적용되고 있다. 그러나, 폴리이미드 수지는 상기한 바와 같은 우수한 특성을 갖고 있음에도 불구하고, 전하이동착체의 형성에 기인한 가시광선 영역에서의 낮은 광투과도로 인하여 투명성이 요구되는 분야에서의 적용이 매우 어렵다는 단점이 있다. 따라서, 다양한 종류의 주쇄형 지방족 폴리이미드계 수지들이 제조되어, 액정배향막 등 우수한 광투과성이 요구되는 분야에 응용이 되고 있다.1)표면조도가 낮음. 2)ITO glass 에 대한 인쇄성이 우수.3)내열성 및 투명성이 매우 우수. 4)이들로부터 제작되 액정 셀은 89˚이상의 선경사각 및 99%이상의 전압보유율을 제공.5)본 발명에서 제조한 폴리이미드 조성물은 내열성과 기계적 특성이 매우 우수.6)액정의 수직 배향성으로 인하여 까다로운 가공조건(저온공정 혹은 강한 문지름 등)이 요구되는 수직배향형 TFT-TN 및 STN LCD 용 액정배향막으로의 응용이 가능함.7)각종 첨단 내열 구조 재료로서 매우 유망함.-본 발명의 저극성 알킬기가 치환된 숙시닉이미드계 측쇄기를 갖는 가용성 폴리이미드수지를 함유하는 폴리아믹산 조성물은 기존에 발표된 바 없는 신규 물질임.-본 발명의 폴리아믹산 유도체는 저극성 알킬기가 치환된 숙시닉이미드계 측쇄기의 도입에 의해 액정에 대한 안정성이 특히 개선된 신규 고분자임.-본 발명의 저극성 알킬기가 치환된 숙시닉이미드계 측쇄기를 갖는 가용성 폴리이미드수지를 함유하는 폴리아믹산 조성물은 가용성 폴리이미드 수지 및 폴리아믹산의 조성비 조절에 의해 공정성 및 전기광학특성이 조절이 용이함.-본 발명의 저극성 알킬기가 치환된 숙시닉아미드계 측쇄기를 갖는 가용성 폴리이미드 수지를 함유하는 폴리아믹산 조성물은 가용성 폴리미이드 수지의 적절한 사용비율 조절에 의해 액정을 수직 배향시킬 수 있는 신규 화합물임.
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- 한국화학연구원
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- 2006-11-08
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전기·전자 > 반도체 재료 (B63)
*원리 및 구성본 발명은 다이메틸실록산기가 균일하게 분산된 형태의 폴리메틸실세스퀴옥산 공중합체의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 메틸트리알콕시실란(T 구조형)과 다이메틸다이클로로실란(D 구조형)을 몰비로 2 : 1 혼합한 용액을 열처리하여 두 물질이 서로 T-D-T 형으로 결합된 형태의 전구체를 얻은 후, THF와 톨루엔의 혼합용매를 사용하여 졸-겔 반응시키고 암모니아수로 중화함으로써, 다이메틸실록산 분자가 메틸실록산 골격에 분자 수준으로 제어된 방법으로 균일하게 분산된 폴리메틸실세스퀴옥산 공중합체의 제조방법에 관한 것이다.*배경반도체 소자의 집적률이 높아지고 그 작동 주파수가 높아짐에 따라 반도체 칩내의 전기적인 신호 전달을 위한 금속 배선사이에서의 크로스 토크(cross-talk)에 의한 잡음이 높아지고 또한 인접 배선사이의 상호 작용에 의한 기생 커패시턴스(prasitic capacitance)의 증가로 인한 신호전달 지연현상이 나타나게 된다. 특히, 회로의 선폭이 0.18 ㎛ 이하인 반도체 설계에서는 고속화 및 저소비 전력화를 위해, 현재 사용되고 있는 알루미늄 배선과, 산화 규소(SiO2) 절연막에서 구리 배선과, 그리고 유전율 3 이하의 저 유전율(low-k) 층간 절연막 재료의 도입이 불가피하다.*특징 및 장점본 발명에 따른 다이메틸실록산이 분자수준으로 균일하게 분산된 폴리메틸실세스퀴옥산 공중합체는 메틸트리알콕시실란과 다이메틸다이클로로실란을 몰비로 2 : 1로 혼합하고 미리 130 ℃ 전후에서 T-D-T 형의 균일한 구조가 되도록 전구체를 합성하고, 여기에 메틸실록산과 다이메틸실록산이 특정한 비율이 되게 메틸트리알콕시실란을 첨가하여 졸-겔법으로 공중합하여 폴리메틸실세스퀴옥산 모재의 유연성을 부가함과 동시에, 메틸알콕시실란과 다이메틸실록산간의 물에 대한 가수분해 속도를 최소화함으로써, 균일성이 높은 공중합체를 얻을 수 있다.1)내열성이 우수2)덴드리머 형 폴리알킬렌 옥시드 화합물과 같은 열분해성 물질과 혼합한 용액을 코팅하여 제조된 박막을 폴리알킬렌 옥시드가 분해되는 온도까지 가열하여 폴리알킬렌 옥시드를 제거하면 미세한 기공을 갖는 박막을 제조할 수 있음.3)일정한 양의 직선 골격을 가진 다이메틸실록산기의 도입으로 유연성 증가에 의하여 SOG(Spin On Glass) 및 CMP(Chemical Mechanical Polishing) 공정에서 크랙 발생이 매우 낮으므로 미세 기공을 갖는 형태의 저 유전율 반도체 층간 절연막 제조의 모재로 사용가능.4)규소원자(Si)에 메틸기의 함량 증가에 의한 유연성이 기대.5)반도체용 저 유전(low-k) 층간 재료로 활용이 가능.
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- 한국화학연구원
- 등록일
- 2006-11-27
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일반기술
전기·전자 > 반도체 재료 (B63)
*원리 및 구성본 발명은 전계방출 표시소자(FED: Field Emission Display)의 전계 방출팁(Field emitter)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 각종 소자에서 전자를 방출하는 팁(Tip)으로 탄소나노튜브를 적용하여 탄소나노튜브의 금속 팁 오픈 방법에 따른 정제 방법의 플라즈마를 이용한 간단한 기술에 관하여 개시한다. *배경탄소나노튜브(carbon nanotube)는 일반적으로 한 개의 탄소원자에 3개의 다른 탄소원자가 결합되어 육각형 벌집무늬 모양의 실린더 형태로 형성된 물질을 말하며, 직경이 보통 수 내지 수백 나노미터(nanometer)이고 길이가 10 ㎛ 정도인 것으로 알려져 있다. 이러한 탄소나노튜브는 외벽이 육방정 구조의 탄소가 결합된 흑연으로 구성되는데, 이 한 개의 흑연(C) 층이 한 겹이냐 또는 여러 겹이냐에 따라 단일벽 탄소 나노튜브(single-walled carbon nanotube; SWCNT) 또는 다중벽 탄소나노튜브(multi-walled carbon nanotube; MWCNT)로 구분되며, 특히 상기 단일벽 탄소나노튜브가 다발(bundle) 형태로 형성된 경우에는 다발형 단일벽 탄소나노튜브로 구분된다. 이와 같은 흑연층의 형성 구조에 따라 상기 탄소나노튜브는 전기적 도체 또는 반도체의 특성을 가질 수 있다. 또한 상기 탄소나노튜브는 넓은 비표면적, 높은 전기 전도성, 균일한 기공 분포, 높은 기계적 강도 및 화학적으로 안정한 특성을 갖고 있는 물질로 알려져 있어, 전자, 에너지, 정보산업 등에서 그 응용이 다양한 각도로 적용될 가능성이 있으나, 제조상 어려움 및 높은 제조 비용으로 인해 산업분야에서 실질적인 응용은 아직 미흡한 편이다. 이러한 적용분야 중에서, 전계방출형 표시소자(field emission display)의 전계방출자(field emitter)로서 상기 탄소나노튜브를 적용하는 연구가 지속되고 있는 가운데, 상기 탄소나노튜브의 합성에 관한 방법 및 이를 실현시키기 위한 여러 장치들, 예를 들면 플라즈마 화학 기상증착장치, 아크방전장치, 레이저 증착장치, 열화학 기상증착장치 등이 제안되고 있다.*제조방법 상의 특징본 발명에서는 플라즈마 화학기상증착법을 이용하여 탄소나노튜브를 제조함에 있어서, 반응 챔버(chamber) 내에 놓여진 기판 상에 박막을 형성하기 위한 원료가스를 상기 기판의 주변 부위로부터 중심 부위로 10 내지 60sccm의 유량으로 균일하게 공급하고; 상기 원료가스를 열분해시키기 위해 반응 챔버의 온도를 500 내지 580℃의 범위로 가온시키고; 상기 챔버 내부의 압력을 조정하기 위하여 상기 원료가스와는 별도로 촉매가스를 공급하며, 이때 원료가스와 촉매가스의 유량비가 1:3 내지 1:7의 범위로 공급하고;상기 챔버 내에 유도결합형 플라즈마인 100 내지 200W 범위의 고주파 전력을 인가하고, 상기 기판 이면에 직류바이어스 전력을 50 내지 100W 범위로 인가함으로써 상기 원료가스 및 촉매가스를 플라즈마 상태로 조성하고; 그리고상기 기판 상에 탄소나노튜브 박막을 수직 배향시키기 위해 상기 생성된 플라즈마 상태의 원료가스를 15 내지 30분 동안 상기 기판 상에 증착 및 성장시키는 것을 포함하는, 열린 구조 탄소나노튜브 전계방출자의 제조방법을 제공한다.*특징 및 장점1) 비교적 장시간, 즉 15 내지 30분 동안 탄소나노튜브를 합성 및 성장시킴에 따라, 일회 공정으로서 수직 배향되어 성장된 탄소나노튜브 팁의 열린 구조를 얻을 수 있음.2)동시에 물질의 에칭 특성을 이용함으로써 탄소나노튜브 끝단에 존재하는 금속 팁을 제거할 수 있음.3)길이와 직경이 제어된 상태의 팁이 제거된 전계방출 표시소자용 전계방출자를 효과적으로 제조.4)낮은 인가전압에서도 전자의 방출이 증가함에 따라 저전압 및 고전류의 표시소자를 제조.
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- 한국화학연구원
- 등록일
- 2006-11-27
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전기·전자 > 반도체 재료 (B63)
*원리 및 구성본 발명은 기계화학적으로 처리된 촉매를 사용하는 탄소 나노튜브의 제조방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 적절히 밀링된 전이금속/다공성지지체 촉매를 화학기상증착법에 적용함으로써 화학적으로 안정하고 균일한 고품위 탄소 나노튜브를 경제적으로 제조하는 방법에 관한 것이다.*배경탄소 나노튜브는 속이 비어있고 상대적으로 표면적이 넓은, 극히 미세한 원통형의 재료로서 다량의 수소를 가역적으로 흡착 및 저장할 수 있어 차세대 연료인 수소의 저장용기 및 연료전지용 백금 담체로서 응용될 수 있으며, 전기적 및 화학적 특성 또한 우수하므로 저전압 여기용 디스플레이, 반도체, 센서 등에도 널리 응용될 가능성이 있다.탄소 나노튜브 분말을 제조하는 방법으로는, 흑연전극의 아크방전법, 흑연에의 레이저 증발법, 벤젠 등의 탄화수소의 기상열분해법 및 전기전해법 등이 사용되고 있으나, 이들 방법은 경제성이 적거나, 합성 과정에서 비정질 상태의 탄소 덩어리들을 다량으로 생성시키는 등 여러 가지 문제점을 갖는다.*제조방법 상의 특징본 발명에서는, 1) 전이금속/다공성지지체 촉매를 600 내지 1800 rpm의 속도로 30 내지 120분 동안 밀링(milling)하는 단계;2) 상기 단계 1)에서 밀링된 촉매를 수소로 환원시키는 단계; 및3) 상기 단계 2)에서 환원된 촉매에 400 내지 900℃의 온도에서 탄화수소 가스를 공급하여 촉매 위에 탄소 나노튜브를 성장시키는 단계를 포함하는, 탄소 나노튜브의 제조방법을 제공한다.*특징 및 장점1)종래의 레이저 승화법, 전기방전법에 비해 장치가 간단.2)탄소나노튜브의 대량생산이 가능한 이점.3)본 발명에 따라 촉매로 사용된 철-수산화알루미늄 혼합물을 메카노케미컬 처리를 함에 따라서, 상압의 촉매화학기상증착법에 의한 탄소나노튜브 합성시 균일하며 고품위인 탄소나노튜브를 경제적으로 제조.4)이에 합성된 탄소나노튜브는 열 및 화학적으로 매우 안정하며 환경친화적 물질.5)수소저장용기, 연료전지의 전극촉매 담체로서의 적용이 가능.6)반도체, 센서 등에도 널리 응용될 가능성이 있음.
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- 한국화학연구원
- 등록일
- 2006-11-27
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전기·전자 > 반도체 재료 (B63)
*원리 및 구성본 발명은 액적 크기 제어 장치 및 방법, 특히 액적 분산장치에 싸이클론이 결합된 액적 크기 제어 장치 및 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따라 크기가 제어된 액적은 미립자 제조, 및 반도체 및 디스플레이 분야에 있어서의 박막 증착 및 에어로졸 에칭 등에 유용하게 이용될 수 있다.*배경각종 가공용 소재, 세라믹 소재 및 합금을 제조하기 위해서는 서브 미크론(submicron) 이하의 크기를 지닌 미세한 입자의 제조가 선행되어야 하는데, 이러한 미립자들은 주로 분무열분해법에 의해 제조된다. 분무열분해법에 따르면, 일단 액적 발생기로부터 액적을 발생시켜, 이를 고온에서 건조 및 열분해시켜 서브 미크론 크기의 균일한 미립자로 가공한다. 미립자의 크기는 각종 소재의 제조시 중요한 요소로서, 분무열분해법에서의 입자의 크기는 주로 용액의 농도화를 통하여 조절되는데, 보다 미세한 입자를 제조하기 위해서는 용액의 농도를 저하시켜야 한다. 그러나, 이러한 용액의 농도저하는 입자의 생산량을 감소시키게 된다는 문제점을 유발시키게 된다. 따라서, 미립자의 생산량을 감소시키지 않으면서도 보다 미세한 입자를 다량으로 제조하기 위해서는 액적을 수 미크론 크기로 유지시켜야 한다. 또한, 반도체 제조공정 등에서 적당한 용액을 액적 발생기를 사용하여 미세한 액적으로 분무시키고, 이를 기판 상에 증착시켜 박막을 형성하는 방법은 종래의 CVD(chemical vapor deposition)등의 화학증착법에 비하여 박막의 성장속도가 매우 크고, 다성분의 박막제조에 있어서 균일한 조성을 지닌 박막을 제조할 수 있다는 장점을 지니고 있으며, 이때 액적 발생기에 의해 발생된 액적을 이용하여 제조된 박막의 특성은 액적의 특성에 크게 의존하므로, 다량의 액적을 수 미크론 크기로 일정하게 유지시키는 것이 매우 중요하다.또한, 반도체 제조공정 등에서 에칭용액을 액적 발생기를 사용하여 미세한 액적으로 분무시키고 이를 저압 하에서 에칭 대상이 되는 기판 위에 충돌시켜 에칭을 이루는 에어로졸 에칭법(aerosol etching) 또한 종래의 건식법이나 에칭용액을 사용하여 화학적인 방법으로 에칭하는 습식법의 장점을 모두 구비한 에칭방법인데, 에어로졸 에칭법에서의 에칭효과는 액적발생기에 의해 발생된 액적의 크기 및 분포에 의존하기 때문에, 다량의 액적을 수 미크론 크기로 유지시켜야 한다.본 발명은 액적 발생기 및 그를 포함하는 미립자 제조장치에 있어서, 발생된 액적의 크기를 수 미크론 크기로 제어하는 공정을 개발하였다. 일반적으로 액적 발생기에서 발생하는 액적은 수에서 수십 미크론 크기의 분포를 갖는다. 따라서 이를 통해 제조된 미립자의 분포 또한 넓다. 그러므로 본 발명은 액적 발생기에서 발생된 액적의 크기를 수 미크론 크기 이하로 제어하는 기술을 분산판과 싸이클론 장치의 특징을 이용하여 독자적으로 개발함으로써 입도 분포가 좁은 미립자를 제조할 수 있는 기술을 개발하였다. 이를 확인하기 위해 디스플레이 및 반도체 EMC(Epoxy Molding Compound)용 충진제로 사용하기 위한 구형 실리카 분말을 TEOS(Tetraethoxy Orthosilicate)를 이용하여 분무열분해 공정으로 제조하였다. 1)일반적인 분무열분해 공정에서 제조되는 구형의 실리카 분말은 10㎛ 정도의 입도 분포를 보이는데 비해, 본 발명에 의해 제조된 분말은 4 ㎛이하의 입도 분포를 나타냄.2)균일한 미립자들은 디스플레이 및 반도체 분야에 있어서 페이스트 및 적층간에 매우 유용.
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- 한국화학연구원
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- 2006-11-27
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전기·전자 > 반도체 재료 (B63)
본 발명은 금속-반도체 전계효과 트랜지스터에서 반절연성 GaAs기판 대신 CdZnTe, CdZnS, CdZnSe, CdMnS, CdFeS, CdMnSe, CdFeSe와 같은 2-6족 화합물의 강유전 반도체를 기반 물질로 사용하여 쇼트키 배리어를 통해 금속과 접합시키면 공핍층이 자발 분극에 의해 넓어져서 드레인 전류의 높은 온/오프 비율을 크게 가져올 수 있도록 한 강유전 반도체를 기반으로 한 금속-반도체 전계효과 트랜지스터에 관한 것이다.금속-반도체 전계효과 트랜지스터에 있어서, Si 기판 위에 CdZnTe, CdZnS, CdZnSe, CdMnS, CdFeS, CdMnSe, CdFeSe와 같은 2-6족 화합물CdZnTe, CdZnS와 같은 강유전 반도체를 형성하면서 강유전 반도체 채널영역을 형성하고, 상기 강유전 반도체 채널영역의 소스 접촉영역에는 소스 전극을 오믹 접촉(ohmic contact)에 의하여 형성하며, 상기 강유전 반도체 채널영역의 드레인 접촉 영역에는 드레인 전극을 오믹 접촉에 의하여 형성하고, 상기 강유전 반도체 채널영역의 중앙에는 쇼트키 배리어를 통해 금속과 접합하여 게이트 전극을 형성하여 구성됨을 특징으로 한다.본 발명의 강유전 반도체를 기반으로 한 금속-반도체 전계효과 트랜지스터에 의해서는 금속-반도체 전계효과 트랜지스터에서 Si 기판에 CdZnTe, CdZnS, CdZnSe, CdMnS, CdFeS, CdMnSe, CdFeSe와 같은 2-6족 화합물의 강유전 반도체를 형성하면서 채널영역으로 하여 쇼트키 배리어를 통해 금속과 접합시키면 공핍층이 자발 분극에 의해 넓어져서 드레인 전류의 높은 온/오프 비율을 가져올 수 있는 잇점이 있는 것이다.본 발명의 강유전 반도체를 기반으로 한 금속-반도체 전계효과 트랜지스터에 의해서는 금속-반도체 전계효과 트랜지스터에서 Si 기판에 CdZnTe, CdZnS, CdZnSe, CdMnS, CdFeS, CdMnSe, CdFeSe와 같은 2-6족 화합물의 강유전 반도체를 형성하면서 채널영역으로 하여 쇼트키 배리어를 통해 금속과 접합시키면 공핍층이 자발 분극에 의해 넓어져서 드레인 전류의 높은 온/오프 비율을 가져올 수 있는 잇점이 있는 것이다.
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- 효성특허법률사무소
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- 2007-03-15
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전기·전자 > 반도체 재료 (B63)
본 발명은 넓은 머리를 갖는 게이트 및 그 제조방법에 관한 것으로, 금속-반도체 전계효과 트랜지스터(metal semiconductor field effect transistor: MESFET), 고전자 이동도 트랜지스터(high electron mobility transistor:HEMT) 등의 초고주파 및 밀리미터파용 반도체 소자 제조에 있어서, 게이트 다리 패턴용 유전체에 게이트 머리를 지지하는 지지용 축을 형성하여 게이트 다리를 중심으로 양쪽으로 게이트 머리를 받침으로써 게이트 머리가 지지되도록 한 넓은 머리를 갖는 게이트 및 그 제조방법이다.본 발명에 따른 지지용 축을 사용한 넓은 게이트 머리를 갖는 게이트 및 그 제조방법에 의하면, 유전체를 사용한 미세한 크기의 게이트 길이를 가지면서도 넓은 게이트 머리를 갖게 하여 게이트의 단면적을 크게 함으로써 기생 정전 용량에 의한 반도체 소자 특성 저하를 방지할 수 있는 효과가 있으며, 또한 종래의 게이트 제조 방법에서 패턴만 추가하였기 때문에 제조 방법의 변화가 없으면서도 소자의 특성이 저하되지 않은 안정적인 게이트를 제조할 수 있고, 게이트의 신뢰성 및 재현성이 향상되는 효과가 있다.본 발명에 의한 넓은 머리를 갖는 게이트 및 그 제조방법은, 초고주파 및 밀리미터파용 반도체 소자 제조에 있어서, 유전체를 사용한 미세한 크기의 게이트 길이를 가지면서도 넓은 게이트 머리를 갖게 하여 게이트의 단면적을 크게 함으로써 기생 정전 용량에 의한 반도체 소자 특성 저하를 방지할 수 있는 효과가 있으며, 또한 종래의 게이트 제조 방법에서 패턴만 추가하였기 때문에 제조 방법의 변화가 없으면서도 소자의 특성이 저하되지 않은 안정적인 게이트를 제조할 수 있고, 게이트의 신뢰성 및 재현성이 향상되는 효과가 있다.
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- 효성특허법률사무소
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- 2007-03-15
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전기·전자 > 반도체 재료 (B63)
본 발명은 진공조의 내부에 ZnO타깃과, 상기 ZnO 타깃으로부터 이격되어 대향하도록 배열된 사파이어 기판을 구비한 플라즈마를 발생시키는 스퍼터링 장치를 이용하여, ZnO막을 형성하는 방법을 제공한다. ZnO타깃을 제공하여 스퍼터링장치내에 사용가스에 노출시키는 단계; 적어도 하나의 반응성가스를 상기 스퍼터링장치에 공급하는 단계; 전원을 상기 스퍼터링장치에 공급하여 플라즈마를 형성하는 단계; 상기 플라즈마의 작용에 의하여 25∼350℃온도에서 사파이어 기판상에 ZnO막을 1∼200Å두께로 증착하는 단계; 및 상기 증착단계이후에 기판의 온도를 400∼700℃로 상승시킨 후 상기 1차 ZnO막위에 ZnO막을 1Å~5㎛ 의 두께로 증착하는 단계를 포함한다. 진공조의 내부에 ZnO타깃과, 상기 ZnO 타깃으로부터 이격되어 대향하도록 배열된 사파이어 기판을 구비한 플라즈마를 발생시키는 스퍼터링 장치를 이용하여, 상기 사파이어 기판에 ZnO막을 형성하는 방법으로서: 상기 사파이어 기판의 온도를 25∼350℃로 유지하면서 상기 사파이어 기판 상에 2차원 성장된 1차 ZnO막을 형성하는 저온 증착 단계; 및 상기 사파이어 기판의 온도를 400∼700℃로 상승시킨 후 상기 1차 ZnO막 상에 2차 ZnO막을 형성하는 고온 증착 단계를 포함하는 스퍼터링증착법을 이용한 ZnO막의 제조방법.
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- 포항공과대학교
- 등록일
- 2007-08-10
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일반기술
전기·전자 > 반도체 재료 (B63)
본 발명은 금속산화물의 박막증착에 관한 것으로, 보다 상세하게는 금속산화물의 박막 제조시 기존의 방법보다 휠씬 낮은 플루언스(fluence)의 레이저를 이용하여 박막에서 생성되는 섬(island) 형태 입자군의 크기를 작게 조절하여 낮은 온도에서의 층흐름형 박막증착을 유도하고, 상기 박막증착후 열처리를 하여 층모양의 일정성을 유지하여 잘 정의되어진 기판표면의 제조를 가능하게 하며, 또한 상기한 저온 층흐름형 증착모드를 이용한 나노선 합성방법에 관한 것이다. ; 이를 위하여 본 발명은 레이저를 표적물질에 입사시켜 상기 표적물질을 기화시키는 단계와, 기화된 상기 표적물질의 입자들이 소정온도의 기판에 증착되어 입자군을 형성하는 단계와, 상기 입자들이 에너지가 상기 기판의 층방향으로 이동하는 층흐름모드 형성단계와, 상기 증착된 기판의 열처리 단계를 포함하는 저온 층흐름형 금속산화물 박막증착방법을 제공함을 그 특징으로 한다. 0.7 J/㎠ 이하의 저플루언스의 펄스형태 레이저를 표적물질에 입사시켜 상기 표적물질을 기화시키는 단계; 기화된 상기 표적물질의 입자들이 800℃ 정도의 기판에 증착되어 불안정한 에너지 상태의 작은 크기의 입자군을 형성하는 단계; 상기 입자들이 상기 기판의 층방향으로 이동하여 안정화되는 층흐름모드 형성단계; 및 상기 증착된 기판의 열처리 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 저온 층흐름형 금속산화물 박막증착방법.
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- 포항공과대학교
- 등록일
- 2007-08-10
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전기·전자 > 반도체 재료 (B63)
본 발명은 산화아연과 이와 유사한 물질의 이종접합구조(heterostructure)의 산화아연계 나노선, 그 제조방법 및 응용에 관한 것이다. ; 본 발명 방법에 따라 제조되는 이종접합 나노선은 매우 뚜렷한 접합계면을 가질 뿐만 아니라 결함이 적어 전기적 특성과 광학적 특성까지 향상된다. 특히 산화아연 나노선에 다양한 물질을 접합하여 차세대 나노소자 제조가 용이하다. 예를 들어 이종 접합이 가능한 물질로 산화아연에 마그네슘(Mg), 카드늄(Cd) 및 망간(Mn) 등을 첨가하면, 밴드갭을 변화시킬 수 있을 뿐만 아니라 자성 특성을 띄기 때문에 이종접합 나노선을 이용하여 다양한 구조를 가지는 나노스케일의 전자소자 및 광소자를 제작하기가 용이하다. 이종접합구조의 산화아연(ZnO) 구성부재를 포함하되, 상기 산화아연(ZnO)은; 금속 또는 반도체 또는 유전체가 입혀진 산화아연 구성부재를 포함하거나, 또는 상기 산화아연(ZnO)에 망간(Mn) 또는 코발트(Co)의 전이금속을 도핑하여 자성 특성을 띄게 한 산화아연망간(Zn 1-x Mn x O(0≤x≤1)) 또는 산화아연코발트(Zn 1-x Co x O(0≤x≤1)) 또는 산화아연(ZnO)에 마그네슘(Mg) 또는 카드늄(Cd)이 첨가되어 밴드갭의 조절이 가능하도록 형성된 이종접합구조의 산화아연마그네슘(Zn 1-x Mg x O(0≤x≤1)) 또는 산화아연카드늄(Zn 1-x Cd x O(0≤x≤1)) 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 이종접합구조의 산화아연계 나노선.
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- 포항공과대학교
- 등록일
- 2007-08-10
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전기·전자 > 반도체 재료 (B63)
본 발명은 산화아연계 나노선에 관한 것으로서, 더 상세하게는 산화아연과 유사한 격자상수를 갖는 물질을 교대로 쌓아 만들어진 양자우물 및/또는 초격자 구조물을 지니는 산화아연계 나노선에 관한 것이다. 한편, 본 발명은 질화물 반도체, 실리콘 카바이드, 산화아연마그네슘(Zn 1-x Mg x O(0≤x≤1))과 산화아연카드늄(Zn 1-x Cd x O(0≤x≤1)), 산화아연망간(Zn 1-x Mn x O(0≤x≤1)) 등의 물질로 되는 초격자 구조물을 지니는 산화아연계 나노선에 관한 것이다. ; 이를 위한 본 발명은, 산화아연과 산화아연에 마그네슘(Mg) 또는 카드늄(Cd)을 첨가하여 밴드갭을 조절할 수 있는 산화아연마그네슘(Zn 1-x Mg x O(0≤x≤1)) 또는 산화아연카드늄(Zn 1-x Cd x O(0≤x≤1)) 같은 두가지 이상의 물질들이 교대로 적층되어 이루어지는 양자 우물 또는 초격자 구조를 가지는 점에 그 특징이 있다.양자 우물 또는 초격자 구조를 갖는 산화아연계 나노선으로서, 상기 양자 우물 또는 초격자 구조는, 산화아연과 산화아연에 마그네슘(MG) 또는 카드늄(CD)을 첨가하여 밴드갭을 조절할 수 있는 산화아연마그네슘(ZN 1-X MG X O(0≤X≤1)) 또는 산화아연카드늄(ZN 1-X CD X O(0≤X≤1)) 같은 두가지 이상의 물질들이 교대로 적층되어 이루어지고, 상기 양자 우물 또는 초격자 구조의 직경이 1~500NM이고, 상기 산화아연계 나노선은 금속촉매를 이용하지 않는 유기화학기상증착법에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 산화아연계 나노선.
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- 포항공과대학교
- 등록일
- 2007-08-10
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일반기술
전기·전자 > 반도체 재료 (B63)
본 발명은 초전도 마그네슘 보라이드(Magnesium Boride: MgB 2 ) 박막, 그 제조방법 및 이의 제조장치를 제공한다. 상기 제조방법은 기판상에 보론 박막을 형성하는 단계; 및 보론 박막이 형성된 기판과 마그네슘을 열처리한 다음, 이를 냉각시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 명시된 방법으로 박막을 제조하면, 기판에 수직하게 c축 배향성을 갖는 초전도 마그네슘보라이드 박막을 얻을 수 있다. 본 발명에 의해 제조된 마그네슘보라이드 박막은 초전도체 박막을 이용하는 전자장비 예를 들어, 미세자기장을 탐지하는 초전도양자간섭소자(SQUIDs)를 이용하는 의료용 정밀진단 장비와 위성통신에서 사용되는 마이크로파 통신장비, 조셉슨 소자 등에 이용이 가능하며, 이를 이용하며 컴퓨터를 제작하면 현재의 경우보다 연산속도가 100배 이상 향상되는 컴퓨터를 제조하는 것이 가능해진다. (a) 기판상에 보론 박막을 형성하는 단계; 및 (b) 보론 박막이 형성된 기판과 마그네슘을 열처리한 다음, 이를 냉각시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 초전도 마그네슘보라이드(MgB 2 ) 박막의 제조방법.
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- 포항공과대학교
- 등록일
- 2007-08-10
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일반기술
전기·전자 > 반도체 재료 (B63)
본 발명은 산화마그네슘(MgO) 박막 성장시 아연을 첨가함으로써 제조된 박막에 관한 것으로, 상기 박막의 제조시 산화아연 상이 분리되지 않는 범위내로 아연을 첨가함으로써 산화마그네슘의 결정을 그대로 유지하면서, 결정성 및 표면 미세구조가 향상되고, 표면 거칠기가 매우 적은 본 발명의 산화마그네슘 박막은 다양한 광 소자 및 전자 소자에 사용될 수 있다. 산화마그네슘 박막을 성장시키는 공정에서, 상분리가 일어나지 않는 범위내에서 아연을 20 몰％ 미만의 양으로 첨가하는 것을 특징으로 하는, 아연-첨가된 산화마그네슘 박막의 제조방법.
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- 포항공과대학교
- 등록일
- 2007-08-10
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일반기술
전기·전자 > 반도체 재료 (B63)
본 발명은 유기금속 화학증착법(Metal Organic Chemical Deposition, MOCVD)에 의한 산화아연계 나노선의 제조방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 유기금속 화학증착법에 의하면, 직경을 수 나노미터에서 수 마이크로미터의 넓은 범위까지 조절 가능하며, 직경이 비교적 균일할 뿐만 아니라 기재표면에 수직 방향으로 잘 배향되며, 특히, 나노선의 제조시 촉매를 사용하지 않기 때문에 촉매에 의한 오염을 방지할 수 있어 전기적, 광학적 성능이 우수한 산화아연계 나노선을 제조할 수 있다. 아연-함유 유기금속과 산소-함유 기체 또는 산소-함유 유기물을 각각 반응기에 주입하고, 상압 이하의 압력 및 온도 200 내지 1,000 ℃의 반응조건하에서 상기 반응물들을 기상 화학반응시켜, 기재상에 산화아연계 나노선을 증착, 성장시키는 것을 특징으로 하는, 유기금속 화학증착법에 의한 산화아연계 나노선의 제조방법.
- 보유기관
- 포항공과대학교
- 등록일
- 2007-08-10
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