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ZnO 졸겔 합성 및 코팅 방법

2008-06-30 org.kosen.entty.User@3a9becdf 한광준(loseloss)
  • 2
안녕하세요. 저는 석사 과정 중인 학생으로 현재 반도체 재료로 쓰기 위한 ZnO 박막을 연구하고 있습니다. 시작한지 얼마 되지 않은 토픽이라 문제점이 많이 있습니다. 혹시 ZnO 나노 박막 합성 기술과 코팅기술에 대해 정보를 가지고 계시다면, 코멘트나 첨부자료 부탁드립니다. 현재 저는 Zinc chloride(ZnCl2)를 IPA을 solvent에 녹인 후에 Ethanolamine(ETA)을 첨가하여 80℃에서 24시간이상 reflux 합니다. 그리고 실리콘 웨이퍼에 2000 RPM으로 코팅한 후에 어닐링을 하는데, 가장 큰 문제는 박막의 hole이 너무 많다는 것이고, 어닐링 온도의 정확한 조건을 모른다는 것입니다. 현재 연구실내에 furnace가 없어서 높은 온도를 올리지 못하는 이유도 있습니다. 일반적으로 Zinc acetate를 재료로 쓰는데, ZnCl2를 써도 괜찮은 건지, 대부분 논문에서는 monoethnolamine을 사용하는데, 저는 Ethanolamine reagentplus (C2H7NO)를 쓰고 있습니다. 이것또한 의문이구요, annealing 온도는 어느정도가 적당한 건지도 알고 싶습니다. 너무 많은 걸 바라는 지도 모르겠지만, 혹시 자료 있으시다면 부탁드리겠습니다.
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답변 2
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    안길홍님의 답변

    2008-06-30
    • 0
    일반적으로 다음 2가지 방법을 주로 사용하는데 적합한 방법으로 하시기를 (비율은 량에 비례시켜 하시기 바랍니다.) (1)Zinc acetate 약6gr을 D.I water 20~50gr을 혼합하여 80도에서 48시간동안 건조시킴----->calcined 600 1시간----->ZnO (2)Zinc acetate 수용액 + NH4OH를 소량씩 drop시켜 gel이 형성되도록 함------> 50도 24시간 dry----->300도 2시간----->ZnO
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    일반적으로 다음 2가지 방법을 주로 사용하는데 적합한 방법으로 하시기를 (비율은 량에 비례시켜 하시기 바랍니다.) (1)Zinc acetate 약6gr을 D.I water 20~50gr을 혼합하여 80도에서 48시간동안 건조시킴----->calcined 600 1시간----->ZnO (2)Zinc acetate 수용액 + NH4OH를 소량씩 drop시켜 gel이 형성되도록 함------> 50도 24시간 dry----->300도 2시간----->ZnO
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  • 답변

    이상후님의 답변

    2010-02-04
    • 0

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    >안녕하세요.>저는 석사 과정 중인 학생으로>현재 반도체 재료로 쓰기 위한 ZnO 박막을 연구하고 있습니다.>시작한지 얼마 되지 않은 토픽이라 문제점이 많이 있습니다.>혹시 ZnO 나노 박막 합성 기술과 코팅기술에 대해 정보를 >가지고 계시다면,>코멘트나 첨부자료 부탁드립니다.>현재 저는 Zinc chloride(ZnCl2)를 IPA을 solvent에 녹인 후에>Ethanolamine(ETA)을 첨가하여 80℃에서 24시간이상 reflux 합니다.>그리고 실리콘 웨이퍼에 2000 RPM으로 코팅한 후에>어닐링을 하는데,>가장 큰 문제는 박막의 hole이 너무 많다는 것이고,>어닐링 온도의 정확한 조건을 모른다는 것입니다.>현재 연구실내에 furnace가 없어서 높은 온도를 올리지 못하는 이유도 있습니다.>>일반적으로 Zinc acetate를 재료로 쓰는데, ZnCl2를 써도 괜찮은 건지,>대부분 논문에서는 monoethnolamine을 사용하는데, 저는 Ethanolamine reagentplus (C2H7NO)를 쓰고 있습니다. 이것또한 의문이구요,>annealing 온도는 어느정도가 적당한 건지도 알고 싶습니다.>>너무 많은 걸 바라는 지도 모르겠지만,>혹시 자료 있으시다면 부탁드리겠습니다. 졸-겔법은 금속알콕시드, 또는 금속염의 출발원료로부터 비정질 세라믹스, 결정화 유리 및 세라믹스와 같은 무기재료를 습식화학법을 이용하여 저온에서 합성할 수 있는 새로운 방법으로써 1970년대 들어서 양질의 유리와 세라믹스의 제조로 각광받기 시작하여 최근에는 박막 코팅공정의 발전으로 여러 산업분야에서 응용이 되어지고 있습니다. Ⅱ-Ⅳ족 산화물 ZnO는 hexagonal wurtzite 결정 구조를 가지마 약 3.3eV의 넓은 광학적 밴드갭을 가지는 반도체 물질이다. ZnO 박막은 아주 강한 압전성과 piezo-optic 효과를 가지고 있어서 Bulk acoustic wave, acoustic-optic 소자 등으로 사용된다. 또한 자외선 및 적외선의 반사율이 높은 에너지 절약형 창유리 코팅재료, 태양전지, 환원가스검출센서 등 그 응용범위가 매우 광범위 하다. ZnO 박막은 sputtering, spray pyrolysis, metalorganic, sol-gel과 같은 여러 가지 방법으로 제작될 수 있는데 특히 sol-gel법을 이용한 ZnO박막은 낮은 공정 온도와 졸의 우수한 화학적 균질성, 유동성, 겔화 특성, 겔의 높은 반응성 및 고순도의 생성물을 얻을 수 있는 드의 장점을 지니고 있다. 실례로 합성법에 관련된 자료 첨부합니다.
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    >안녕하세요.>저는 석사 과정 중인 학생으로>현재 반도체 재료로 쓰기 위한 ZnO 박막을 연구하고 있습니다.>시작한지 얼마 되지 않은 토픽이라 문제점이 많이 있습니다.>혹시 ZnO 나노 박막 합성 기술과 코팅기술에 대해 정보를 >가지고 계시다면,>코멘트나 첨부자료 부탁드립니다.>현재 저는 Zinc chloride(ZnCl2)를 IPA을 solvent에 녹인 후에>Ethanolamine(ETA)을 첨가하여 80℃에서 24시간이상 reflux 합니다.>그리고 실리콘 웨이퍼에 2000 RPM으로 코팅한 후에>어닐링을 하는데,>가장 큰 문제는 박막의 hole이 너무 많다는 것이고,>어닐링 온도의 정확한 조건을 모른다는 것입니다.>현재 연구실내에 furnace가 없어서 높은 온도를 올리지 못하는 이유도 있습니다.>>일반적으로 Zinc acetate를 재료로 쓰는데, ZnCl2를 써도 괜찮은 건지,>대부분 논문에서는 monoethnolamine을 사용하는데, 저는 Ethanolamine reagentplus (C2H7NO)를 쓰고 있습니다. 이것또한 의문이구요,>annealing 온도는 어느정도가 적당한 건지도 알고 싶습니다.>>너무 많은 걸 바라는 지도 모르겠지만,>혹시 자료 있으시다면 부탁드리겠습니다. 졸-겔법은 금속알콕시드, 또는 금속염의 출발원료로부터 비정질 세라믹스, 결정화 유리 및 세라믹스와 같은 무기재료를 습식화학법을 이용하여 저온에서 합성할 수 있는 새로운 방법으로써 1970년대 들어서 양질의 유리와 세라믹스의 제조로 각광받기 시작하여 최근에는 박막 코팅공정의 발전으로 여러 산업분야에서 응용이 되어지고 있습니다. Ⅱ-Ⅳ족 산화물 ZnO는 hexagonal wurtzite 결정 구조를 가지마 약 3.3eV의 넓은 광학적 밴드갭을 가지는 반도체 물질이다. ZnO 박막은 아주 강한 압전성과 piezo-optic 효과를 가지고 있어서 Bulk acoustic wave, acoustic-optic 소자 등으로 사용된다. 또한 자외선 및 적외선의 반사율이 높은 에너지 절약형 창유리 코팅재료, 태양전지, 환원가스검출센서 등 그 응용범위가 매우 광범위 하다. ZnO 박막은 sputtering, spray pyrolysis, metalorganic, sol-gel과 같은 여러 가지 방법으로 제작될 수 있는데 특히 sol-gel법을 이용한 ZnO박막은 낮은 공정 온도와 졸의 우수한 화학적 균질성, 유동성, 겔화 특성, 겔의 높은 반응성 및 고순도의 생성물을 얻을 수 있는 드의 장점을 지니고 있다. 실례로 합성법에 관련된 자료 첨부합니다.
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