수용성 세라믹을 이용한 유연 소자 개발
Development of flexible device using water-soluble ceramic
- 주제(키워드) NaCl , epitaxy , ITO , water-soluble
- 발행기관 아주대학교
- 지도교수 류학기
- 발행년도 2019
- 학위수여년월 2019. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 에너지시스템학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/ajou/000000028698
- 본문언어 한국어
- 저작권 아주대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
초록/요약
단 결정 기판 위에 증착 된 NaCl 박막의 성장 메커니즘과 수용성 재료로 응용하기 위한 연구를 진행하였다. 두께 100 nm 이하의 얇은 NaCl 박막은 낮은 격자 불 일치(Lattice mismatch)로 인해 Si(100) 기판 위에서 (100) 방향으로 에피택셜 (Epitaxial) 성장하며 c-sapphire 기판 위에서 (111) 방향으로 도메인 매칭 에피 택셜(Domain matching epitaxial)하게 성장한다. NaCl 결정은 Na와 Cl의 높은 전기 음성도 차이로 강한 이온결합을 하여 극성 용매에 선택적으로 높은 용해도 를 가진다. 또한 801°C의 높은 용융점을 가지고 있어 고온 공정이 필요한 재료도 NaCl 박막 위에 성장할 수 있다. 따라서 NaCl 박막은 높은 용해도와 용융점을 통해 그 위에 성장한 다양한 기능성 재료를 원하는 기판에 전사할 수 있는 수용 성 희생 박막으로 응용할 수 있다. 또한, 습도를 조절하면 NaCl 박막을 나노-마 이크로 사이즈의 결정으로 재결정화할 수 있다. 이러한 NaCl 결정을 통해 다양 한 기능성 재료를 나노구조체로 합성할 수 있다. NaCl 박막을 통해 전사된 ITO 나노 구조체는 전사 과정을 통해 10% 이하의 낮 은 면 저항이 증가하였다. NaCl 결정을 통해 합성된 금 나노 구조체는 금 박막 에 비해 약 20%의 투과도가 증가하였다. 이 실험 결과를 이용해 NaCl 박막을 통해 고온 공정이 필요한 다양한 기능성 재료를 유연한 유기 기판에 전사할 수 있으며 NaCl 박막의 결정성을 조절하여 그 전기적 특성을 조절할 수 있다. 또한 NaCl 결정을 통해서 다양한 금속 나노 구조체를 합성할 수 있을 것이다.
more목차
1. 서론 1
2. 배경이론 4
A. 물리 증착법 (Physical Vapor Deposition) 4
가) 열 진공 증착법 (Thermal evaporation) 4
나) 진공 전자 빔 증착법 (Electron beam evaporation) 6
B. NaCl 박막 8
가) 에피택시(Epitaxay) 8
나) NaCl 특성 10
C. ITO nano-branches 11
가) Vapor-Liquid-Solid(VLS) 성장 11
나) ITO nano-branches 특성 13
3. 실험 방법 14
A. NaCl 박막을 이용한 ITO nano-branches 전사 14
가) ITO/NaCl 박막 증착 14
나) PDMS transfer method 15
B. NaCl 결정을 이용한 금 나노 구조체 합성 16
가) NaCl Film Growth and Recrystallization 16
나) Fabrication of Transparent Flexible Electrodes 17
C. 분석 방법 18
가) 결정구조 분석 18
나) 현미경 분석 20
다) 광학적 특성 분석 20
라) 전기적 특성 분석 21
4. 결과 및 고찰 22
A. NaCl 박막과 전사 된 ITO nano-branches의 특성 22
가) NaCl 박막의 결정구조 22
나) NaCl 박막의 용해성 28
다) ITO nano-branches의 표면 특성 31
라) ITO nano-branches의 전기적 특성 33
B. NaCl 결정과 금 나노 구조체 특성 36
가) NaCl 결정의 표면 특성 36
나) 금 나노 구조체의 광학적 특성 37
다) 금 나노 구조체의 전기적 특성 39
5. 결론 41
참고 문헌 43
