Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference (한국전기전자재료학회:학술대회논문집)

The Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers (한국전기전자재료학회)
권호 표지

Effect of growth temperature on the growth and properties of carbon-nanotube prepared by Hot-filamnet PECVD method

Hot-filament 화학기상 증착법으로 성장시킨 성장온도에 따른 탄소나노튜브의 성장 및 특성

  • Kim, Jung-Tae (School of Information and Communication Engineering, Sungkyunkwan University) ;
  • Park, Yong-Seob (School of Information and Communication Engineering, Sungkyunkwan University) ;
  • Kim, Hyung-Jin (School of Information and Communication Engineering, Sungkyunkwan University) ;
  • Lee, Sung-Uk (School of Information and Communication Engineering, Sungkyunkwan University) ;
  • Choi, Eun-Chang (School of Information and Communication Engineering, Sungkyunkwan University) ;
  • Hong, Byung-You (Center for Advanced Plasma Surface Technology, Sungkyunkwan University)
  • 김정태 (성균관대학교 정보통신공학부) ;
  • 박용섭 (성균관대학교 정보통신공학부) ;
  • 김형진 (성균관대학교 정보통신공학부) ;
  • 이성욱 (성균관대학교 정보통신공학부) ;
  • 최은창 (성균관대학교 정보통신공학부) ;
  • 홍병유 (성균관대학교 플라즈마응용표면기술연구센터)
  • Published : 2006.11.09
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Abstract

탄소나노튜브는 nm급의 크기에 높은 전기전도도, 열전도 효율, 감한 기계적 강도 등의 장점을 가지며, FED(Field Emission Display), 극미세 전자 스위칭 소자, SET(Single Electron Transistor), AFM(Atomic Force Microscope) tip등 여러 분야로의 응용을 연구하고 있다. 본 연구에서는 탄소나노튜브를 Si 웨이퍼 위에 Ni/Ti 금속층을 촉매층으로 사용하고, 암모니아($NH_3$)가스와 아세틸렌 ($C_2H_2$)가스를 각각 희석가스와 성장원으로 사용하여 합성하였다. 탄소나노튜브의 성장은 Hot filament 화학기상증측(HFPECVD) 방식을 사용하였으며, 이 방법은 다량의 합성, 높은 균일성, 좋은 정렬 특성등의 장점을 가진다. 성장 온도는 탄소나노튜브의 성장 특성을 변화시키는 중요한 요소이다. 성장 온도에 따라 수직적 성장, 성장 밀도등의 특성 변화를 관찰하였다. 성장된 탄소나노튜브층 성분 분석은 에너지 분산형 X-선 측정기(EDS)를 통해 관찰하였고, 끝단에 촉매층이 존재하는 30~50 nm 폭을 가진 다중벽 탄소나노튜브를 고배율 투과전자현미경(HRTEM) 분석을 통해 관찰하였다. 전계방사 주사전자현미경(FESEM) 분석을 동해 1~3${\mu}m$의 길이를 가진 탄소나노튜브가 높은 밀도로 성장된 것을 확인하였다.

Keywords