지식나눔

SiO2 thin film 제조

현재 Sol-gel법에 의해 TiO2 & SiO2 thin film을 제조하고 있습니다. 최종적인 목표는 TiO2 & SiO2 thin film의 multilayer의 적층인데요. 현재까지 각종 문헌을 참고하여 TiO2 & SiO2 sol-gel 합성을 해왔습니다. TiO2의 경우 thin film도 잘 형성되고 박막의 반사 특성이 이론값과 상당히 일치하는데요. SiO2의 경우 thin film이 잘 형성되지 않는 것 같더라구요... 그래도 그 반사 특성이 이론값과 약간의 차이가 있지만 소결온도와 두께변화에 대해 어느 정도 변화양상을 보이긴 했습니다. 그렇담 문제가 SiO2 sol-gel 합성이 제대로 완료되지 않은 건가요? 육안으로 봤을때 TiO2 film은 균일하지만, SiO2 film은 그렇지 않습니다. TiO2의 경우 코팅 후 만져도 매끈한 느낌이 들지만.. SiO2 같은 경우 표면에 기공도 생기고 뭉치는 현상? 만져봐도 끈끈한 느낌이 나구요.. 현재 Ethanol:TEOS:water:HCl=4:1:4:0.05 정도로 합성하고, 기본적으로 2시간동안 스티어링하에 반응시키고, 에탄올, 물, 촉매 비율도 계속 바꿔가면서 합성하고 있습니다. 어떤 문헌에서 합성 후 1일 이후에 thin film 제조한다는 글귀를 본 적이 있어서 1일 이후 혹은 원심분리기로 돌린 후 코팅을 해봤는데 어느정도 개선되기는 했으나 근본적인 문제는 해결되지 않았습니다. (TiO2 처럼 매끈하게 코팅되지 않더군요..) 혹시 반응이 충분이 안 일어나서 그런걸까요? 아니면 반응물이나 조성이 잘못된걸까요.. 내일은 한번 온도 60~70도 상태에서 합성해보려고 합니다.. 지금 SiO2 thin film이 제대로 형성되지 않아서 multilayer 적층할때 TiO2/SiO2, SiO2/TiO2 계면에서 문제가 생기는지 적층이 안되더라구요.. 도움 주시면 정말 감사하겠습니다... ㅠ
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    심용호님의 답변

    이미 보신 논문인지도 모르겠지만... 도움이 되실까 해서 첨부합니다.
    이미 보신 논문인지도 모르겠지만... 도움이 되실까 해서 첨부합니다.

    감사합니다, 참고하겠습니다.

  • 답변

    안길홍님의 답변

    SiO2 sol-gel에 의한 thin film을 만들때 HCl은 가수분해 반응을 유도하므로 SiO2의 입자가 독립적으로 되는 경향이 있어서 표면이 부슬 부슬한 경우가 있습니다(TiO2는 입자간의 점착력이 좋음). 따라서 실험을 한번 더 해보실려면 HCl대신 NH4OH를 사용하여 축합반응을 유도하여 보시기 바랍니다.
    SiO2 sol-gel에 의한 thin film을 만들때 HCl은 가수분해 반응을 유도하므로 SiO2의 입자가 독립적으로 되는 경향이 있어서 표면이 부슬 부슬한 경우가 있습니다(TiO2는 입자간의 점착력이 좋음). 따라서 실험을 한번 더 해보실려면 HCl대신 NH4OH를 사용하여 축합반응을 유도하여 보시기 바랍니다.

    감사합니다!