KR100840622B1 - 나노 입자 제조 시스템 및 이를 이용한 방법 - Google Patents

나노 입자 제조 시스템 및 이를 이용한 방법 Download PDF

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KR100840622B1 KR1020070012227A KR20070012227A KR100840622B1 KR 100840622 B1 KR100840622 B1 KR 100840622B1 KR 1020070012227 A KR1020070012227 A KR 1020070012227A KR 20070012227 A KR20070012227 A KR 20070012227A KR 100840622 B1 KR100840622 B1 KR 100840622B1
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조윌렴
김태영
윤혜란
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이화여자대학교 산학협력단
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Abstract

나노 입자 제조 시스템이 제공된다. 이 제조 시스템은 벌크 타깃이 장착되는 어블레이션 챔버, 나노 입자를 발생시키기 위해 벌크 타깃에 에너지 빔을 조사하는 빔 발생부, 발생된 나노 입자를 이송하기 위해 어블레이션 챔버에 캐리어 가스를 제공하는 캐리어 가스 공급부, 및 캐리어 가스에 의해 이송된 나노 입자가 증착되는 증착 부재가 장착되는 증착 부재 장착부를 포함한다.
나노, 상변이, GST, 광 흡수, 태양 전지

Description

나노 입자 제조 시스템 및 이를 이용한 방법{System and Method of Fabricating Nanoparticle}
도 1은 일반적인 상변이 물질의 특성을 설명하기 위한 그래프;
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 나노 입자 제조 시스템을 설명하기 위한 개략도 및 사시도;
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 나노 입자 제조 시스템을 설명하기 위한 개략도;
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 나노 입자의 제조 방법을 설명하기 위한 공정 순서도;
도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 나노 입자의 제조 방법에 따라 제조된 나노 입자들의 밀도 분포를 나타낸 그래프;
도 7a 내지 도 7d는 본 발명의 실시예들에 따른 나노 입자의 제조 방법에 따라 제조된 나노 입자들에 대한 투과 전자 현미경 사진들;
도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 실시예들에 따른 나노 입자의 제조 방법에 따라 제조된 나노 입자들에 대한 나노 범위 전자 회절 패턴들.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
100, 200 : 나노 입자 제조 시스템 110, 210 : 어블레이션 챔버
120, 220 : 타깃 장착부 130, 230 : 벌크 타깃
140, 240 : 빔 발생부 150, 250 : 캐리어 가스 공급부
160, 260 : 열처리부 170 : 증착 부재 장착부
172 : 장착 헤드 174 : 증착 부재 장착 면
176 : 장착 바디 178 : 온도 감지 장치
280 : 반응 물질 공급부
본 발명은 나노 입자 제조 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 더 구체적으로 상변이 특성 또는 광 흡수 특성을 갖는 나노 입자 제조 시스템 및 방법에 관한 것이다.
도 1은 일반적인 상변이 물질의 특성을 설명하기 위한 그래프이다.
도 1을 참조하면, 상변이(phase-change) 물질을 용융 온도(melting temperature : Tm)보다 높은 온도에서 짧은 시간(T1) 동안 가열한 후에, 빠른 속도로 냉각(quenching)시키면 상변이 물질은 비정질 상태(amorphous state)로 변한다(1). 이와는 반대로, 상변이 물질을 용융 온도(Tm)보다 낮고 결정화 온도(crystallization)보다 높은 온도에서 T1 시간보다 긴 T2 시간 동안 가열(annealing)한 후에, 서서히 냉각시키면 상변이 물질은 결정 상태(crystalline state)로 변한다(2). 비정질 상태를 갖는 상변이 물질의 비저항은 결정질 상태를 갖는 상변이 물질의 비저항보다 높다.
상변이 물질로는 칼코겐화물(chalcogenide)이 널리 사용된다. 칼코겐화물 중에서 상변이 메모리 소자(Phase-change Random Access Memory : PRAM)에 널리 사용되는 물질은 게르마늄(Ge), 안티몬(Sb) 및 텔루륨(Te)을 함유하는 화합물인 게르마늄 안티몬 텔룰라이드계(Ge-Sb-Te) 칼코겐화물이다.
상변이 메모리 소자에서 상변이 물질에 전류가 유입되면, 전류에 의한 줄열(joule's heat)에 따라, 상변이 물질의 결정 상태가 변한다. 상변이 물질의 결정 상태를 변화시키기 위해서 필요한 전류의 세기는 전류를 인가하는 물질과 상변이 물질이 서로 접촉하는 면적에 비례한다. 그러나 박막 형태의 상변이 물질을 포함하는 상변이 메모리 소자의 경우에는 전류를 인가하는 물질과 상변이 물질이 서로 접촉하는 면적을 줄이는 것에는 한계가 있는 문제점이 있다.
한편, 태양 전지의 광 흡수층으로 사용되는 카파 인듐 디셀레나이드(CuInSe2) 및 카파 인듐 갈륨 디셀레나이드(CuInGaSe2)는 칼코파라이트(chalcopyrite) 구조를 갖는다. 태양 전지의 광 흡수층에 사용되는 물질이 나노미터(nm) 크기로 줄어들게 되면 기존의 마이크로미터(μm) 크기의 벌크 및 박막에서 볼 수 없었던 특성이 나타난다. 이러한 특성의 대표적인 것은 태양 전지의 광 흡수층에 사용되는 물질의 입자가 작아짐에 따라 물질의 밴드 갭(band gap)이 증가하는 현상이다. 이에 따라, 나노미터 크기의 물질이 태양 전지의 광 흡수층에 사용 되면 다양한 밴드 갭을 가진 광 흡수층을 구비한 적층형 태양 전지가 제조될 수 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 나노 입자들로 구성된 박막을 제조할 수 있는 나노 입자 제조 시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 나노 입자들로 구성된 박막을 제조할 수 있는 나노 입자의 제조 방법을 제공하는 데 있다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 나노 입자 제조 시스템을 제공한다. 이 제조 시스템은 벌크 타깃이 장착되는 어블레이션 챔버, 나노 입자를 발생시키기 위해 벌크 타깃에 에너지 빔을 조사하는 빔 발생부, 발생된 나노 입자를 이송하기 위해 어블레이션 챔버에 캐리어 가스를 제공하는 캐리어 가스 공급부, 및 캐리어 가스에 의해 이송된 나노 입자가 증착되는 증착 부재가 장착되는 증착 부재 장착부를 포함할 수 있다.
벌크 타깃은 게르마늄 안티몬 텔룰라이드계, 게르마늄 비스무스 텔룰라이드계, 게르마늄 안티몬 셀레나이드계, 게르마늄 비스무스 셀레나이드계, 인듐 안티몬 텔룰라이드계, 인듐 비스무스 텔룰라이드계, 인듐 안티몬 셀레나이드계, 인듐 비스무스 셀레나이드계, 인듐 안티몬 게르마나이드계, 갈륨 안티몬 텔룰라이드계, 갈륨 비스무스 텔룰라이드계, 갈륨 셀렌 텔루라이드계, 갈륨 안티몬 셀레나이드계, 갈륨 비스무스 셀레나이드계, 스태넘 안티몬 텔룰라이드계, 스태넘 비스무스 텔룰라이드 계, 스태넘 안티몬 셀레나이드계 및 스태넘 비스무스 셀레나이드계 칼코겐화물 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
벌크 타깃은 카파 인듐 디셀레나이드 또는 카파 인듐 갈륨 디셀레나이드일 수 있다.
빔 발생부는 아르곤 플루오라이드 엑시머 레이저, 크립톤 플루오라이드 엑시머 레이저, 크세논 클로라이드 엑시머 레이저 및 큐-스위치 엔디야그 레이저 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
캐리어 가스에 의해 이송된 나노 입자를 열처리하는 열처리부를 더 포함할 수 있다. 열처리부는 증착 부재 장착부를 포함할 수 있다.
나노 입자와 반응하여 나노 입자를 둘러싸는 피막을 형성하는 반응 물질을 제공하는 반응 물질 공급부를 더 포함할 수 있다. 반응 물질은 카드뮴 셀레나이드, 징크 셀레나이드 및 징크 설파이드 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
반응 물질 공급부는 반응 물질을 이송하기 위한 반응 물질용 캐리어 가스를 더 제공할 수 있다.
증착 부재 장착부는 증착 부재의 온도를 측정하기 위한 온도 감지 장치를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기한 다른 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 나노 입자 제조 방법을 제공한다. 이 방법은 벌크 타깃이 장착된 어블레이션 챔버를 준비하는 것, 빔 발생부로부터 벌크 타깃에 에너지 빔을 조사하여 나노 입자를 발생시키는 것, 어블레이션 챔버에 캐리어 가스를 제공하여 발생된 나노 입자를 이송하는 것, 및 캐리어 가스에 의해 이송된 나노 입자를 증착 부재 장착부에 장착된 증착 부재에 증착하는 것을 포함할 수 있다.
벌크 타깃은 게르마늄 안티몬 텔룰라이드계, 게르마늄 비스무스 텔룰라이드계, 게르마늄 안티몬 셀레나이드계, 게르마늄 비스무스 셀레나이드계, 인듐 안티몬 텔룰라이드계, 인듐 비스무스 텔룰라이드계, 인듐 안티몬 셀레나이드계, 인듐 비스무스 셀레나이드계, 인듐 안티몬 게르마나이드계, 갈륨 안티몬 텔룰라이드계, 갈륨 비스무스 텔룰라이드계, 갈륨 셀렌 텔루라이드계, 갈륨 안티몬 셀레나이드계, 갈륨 비스무스 셀레나이드계, 스태넘 안티몬 텔룰라이드계, 스태넘 비스무스 텔룰라이드계, 스태넘 안티몬 셀레나이드계 및 스태넘 비스무스 셀레나이드계 칼코겐화물 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
벌크 타깃은 카파 인듐 디셀레나이드 또는 카파 인듐 갈륨 디셀레나이드일 수 있다.
빔 발생부는 아르곤 플루오라이드 엑시머 레이저, 크립톤 플루오라이드 엑시머 레이저, 크세논 클로라이드 엑시머 레이저 및 큐-스위치 엔디야그 레이저 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
캐리어 가스에 의해 이송된 나노 입자를 열처리부에서 열처리하는 것을 더 포함할 수 있다.
캐리어 가스의 압력에 의해 어블레이션 챔버 및 열처리부의 압력이 조절될 수 있으며, 압력은 0.1~10torr 범위일 수 있다.
캐리어 가스의 흐름 속도에 의해 열처리 시간이 조절될 수 있으며, 흐름 속 도는 1~2,000cc/min 범위일 수 있다.
열처리부는 상온에서 700℃ 범위의 온도를 가질 수 있다. 바람직하게는, 열처리부는 100~300℃ 범위의 온도를 가질 수 있다.
반응 물질 공급부로부터 제공된 반응 물질을 나노 입자와 반응시켜 나노 입자를 둘러싸는 피막을 형성하는 것을 더 포함할 수 있다. 반응 물질은 카드뮴 셀레나이드, 징크 셀레나이드 및 징크 설파이드 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
반응 물질 공급부는 반응 물질을 이송하기 위한 반응 물질용 캐리어 가스를 더 제공할 수 있다.
증착 부재 장착부는 증착 부재의 온도를 측정하기 위한 온도 감지 장치를 더 포함할 수 있다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장된 것이다. 또한, 바람직한 실시예에 따른 것이기 때문에, 설명의 순서에 따라 제시되는 참조 부호는 그 순서에 반드시 한정되지는 않는다. 도면들에 있어서, 동일한 기능을 수행하는 구성요소에 대해서는 동일한 참조번호가 병기되어 있다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 나노 입자 제조 시스템을 설명하기 위한 개략도 및 사시도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 나노 입자 제조 시스템(100)은 어블레이션 챔버(ablation chamber, 110), 빔 발생부(beam generator, 140), 캐리어 가스 공급부(carrier gas supplier, 150), 열처리부(annealing part, 160) 및 증착 부재 장착부(deposition member loading part, 170)를 포함할 수 있다.
어블레이션 챔버(110)에는 벌크 타깃(bulk target, 130)이 장착될 수 있다. 벌크 타깃(130)은 게르마늄 안티몬 텔룰라이드계(Ge-Sb-Te), 게르마늄 비스무스 텔룰라이드계(Ge-Bi-Te), 게르마늄 안티몬 셀레나이드계(Ge-Sb-Se), 게르마늄 비스무스 셀레나이드계(Ge-Bi-Se), 인듐 안티몬 텔룰라이드계(In-Sb-Te), 인듐 비스무스 텔룰라이드계(In-Bi-Te), 인듐 안티몬 셀레나이드계(In-Sb-Se), 인듐 비스무스 셀레나이드계(In-Bi-Se), 인듐 안티몬 게르마나이드계(In-Sb-Ge), 갈륨 안티몬 텔룰라이드계(Ga-Sb-Te), 갈륨 비스무스 텔룰라이드계(Ga-Bi-Te), 갈륨 셀렌 텔루라이드계(Ga-Se-Te), 갈륨 안티몬 셀레나이드계(Ga-Sb-Se), 갈륨 비스무스 셀레나이드계(Ga-Bi-Se), 스태넘 안티몬 텔룰라이드계(Sn-Sb-Te), 스태넘 비스무스 텔룰라이드계(Sn-Bi-Te), 스태넘 안티몬 셀레나이드계(Sn-Sb-Se) 및 스태넘 비스무스 셀레나이드계(Sn-Bi-Se) 칼코겐화물(chalcogenide) 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또는, 벌크 타깃(130)은 카파 인듐 디셀레나이드(CuInSe2 : CIS) 또는 카파 인듐 갈륨 디셀레나이드(CuInGaSe2 : CIGS)일 수 있다.
어블레이션 챔버(110)는 벌크 타깃(130)을 장착하기 위한 타깃 장착부(target loading part, 120)를 더 포함할 수 있다. 타깃 장착부(120)는 벌크 타깃(130)을 회전시키기 위한 회전 부재(호선 화살표)를 더 포함할 수 있다. 회전 부재는 빔 발생부(140)로부터 발생되는 에너지 빔에 의해 벌크 타깃(130)이 손상되는 것을 방지하기 위한 것일 수 있다. 회전 부재는 모터(motor)일 수 있다.
빔 발생부(140)는 나노 입자를 발생시키기 위해 벌크 타깃(130)에 에너지 빔(점선 화살표)을 조사할 수 있다. 빔 발생부(140)는 아르곤 플루오라이드 엑시머 레이저(ArF excimer laser), 크립톤 플루오라이드(KrF) 엑시머 레이저, 크세논 클로라이드(XeCl) 엑시머 레이저 및 큐-스위치 엔디야그(Q-switched Nd:YAG) 레이저 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다. 아르곤 플루오라이드 엑시머 레이저로부터 생성되는 에너지 빔은 193nm의 파장, 10~40ns의 펄스 폭(pulse width) 및 1~20Hz의 진동수를 가질 수 있다. 크립톤 플루오라이드 엑시머 레이저로부터 생성되는 에너지 빔은 248nm의 파장, 10~40ns의 펄스 폭 및 1~20Hz의 진동수를 가질 수 있다. 크세논 클로라이드 엑시머 레이저로부터 생성되는 에너지 빔은 308nm의 파장, 10~40ns의 펄스 폭 및 1~20Hz의 진동수를 가질 수 있다. 큐-스위치 엔디야그 레이저로부터 생성되는 에너지 빔은 266nm, 355nm, 532nm 및 1064nm의 파장, 10~40ns의 펄스 폭 및 1~20Hz의 진동수를 가질 수 있다. 바람직하게는, 빔 발생부(140)로부터 생성되는 에너지 빔은 193nm의 파장, 20ns의 펄스 폭 및 5Hz의 진동수를 가지는 펄스 레이저 빔일 수 있다. 빔 발생부(140)는 에너지 빔의 진행 방향이 벌크 타깃(130)과 실질적으로 일직선을 이루는 위치에 배치될 수 있다.
캐리어 가스 공급부(150)는 에너지 빔 조사에 의해 발생된 나노 입자를 이송하기 위해 어블레이션 챔버(110)에 캐리어 가스(실선 화살표)를 제공할 수 있다. 캐리어 가스는 비휘발성 기체 또는 질소 기체(N2)를 포함할 수 있다. 캐리어 가스는 산소 기체(O2)를 더 포함할 수 있다. 이러한 산소 기체는 나노 입자의 반응성을 더 높이기 위한 것일 수 있다. 어블레이션 챔버(110) 및 열처리부(160)의 압력은 캐리어 가스의 압력에 의해 조절될 수 있다. 캐리어 가스의 흐름 속도에 의해 나노 입자의 열처리 시간이 조절될 수 있다. 캐리어 가스 공급부(150)는 벌크 타깃(130) 및 빔 발생부(140)를 연결하는 일직선(즉, 에너지 빔의 진행 방향)에 실직적으로 수직으로 교차하는 직선의 위치에 배치될 수 있다.
열처리부(160)는 캐리어 가스에 의해 이송된 나노 입자를 열처리할 수 있다. 열처리부(160)는 가열로(furnace)일 수 있다. 열처리부(160)는 캐리어 가스 공급부(150)와 일직선(즉, 에너지 빔의 진행 방향에)에 실질적으로 수직으로 교차하는 직선의 위치에 배치될 수 있다. 열처리부(160)와 캐리어 가스 공급부(150)는 에너지 빔에 대해 서로 대향하는 위치에 배치될 수 있다.
증착 부재 장착부(170)는 캐리어 가스에 의해 이송된 나노 입자가 증착되는 증착 부재(deposition member, 미도시)를 장착할 수 있다. 증착 부재 장착부(170)는 증착 부재 장착 면(174)을 포함하는 장착 헤드(loading head, 172) 및 장착 헤드(172)에 연결된 장착 바디(loading body, 176)로 구성될 수 있다. 장착 헤드(172)는 실리콘 카바이드(SiC)를 포함할 수 있다. 장착 바디(176)는 석영 관(quartz tube)일 수 있다. 증착 부재는 평면형 또는 선형 증착 부재일 수 있다. 평면형 증착 부재는 기판 형태일 수 있고, 선형 증착 부재는 팁(tip)들이 형성된 기판 형태일 수 있다. 증착 부재 장착부(170)는 증착 부재의 온도를 측정하기 위한 온도 감지 장치(178)를 더 포함할 수 있다. 온도 감지 장치(178)는 증착 부재의 온도를 정확하게 측정하기 위해 증착 부재 장착 면(174) 및 장착 헤드(172)의 온도를 측정할 수 있다. 온도 감지 장치(178)는 열전대(thermocouple)를 포함하는 장치일 수 있다. 석영관인 장착 바디(176)를 통해 열전대가 증착 부재 장착 면(174) 및 장착 헤드(172)의 온도를 감지하기 위해 투입될 수 있다.
상기한 나노 입자 제조 시스템(100)을 이용함으로써, 증착 부재에는 나노 입자들로 이루어진 박막이 형성될 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 나노 입자 제조 시스템을 설명하기 위한 개략도이다.
도 4를 참조하면, 나노 입자 제조 시스템(200)은 어블레이션 챔버(210), 빔 발생부(240), 캐리어 가스 공급부(250), 반응 물질 공급부(280), 열처리부(260) 및 증착 부재 장착부(270)를 포함할 수 있다.
어블레이션 챔버(210)에는 벌크 타깃(230)이 장착될 수 있다. 벌크 타깃(230)은 게르마늄 안티몬 텔룰라이드계, 게르마늄 비스무스 텔룰라이드계, 게르마늄 안티몬 셀레나이드계, 게르마늄 비스무스 셀레나이드계, 인듐 안티몬 텔룰라이드계, 인듐 비스무스 텔룰라이드계, 인듐 안티몬 셀레나이드계, 인듐 비스무스 셀레나이드계, 인듐 안티몬 게르마나이드계, 갈륨 안티몬 텔룰라이드계, 갈륨 비스 무스 텔룰라이드계, 갈륨 셀렌 텔루라이드계, 갈륨 안티몬 셀레나이드계, 갈륨 비스무스 셀레나이드계, 스태넘 안티몬 텔룰라이드계, 스태넘 비스무스 텔룰라이드계, 스태넘 안티몬 셀레나이드계 및 스태넘 비스무스 셀레나이드계 칼코겐화물 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또는, 벌크 타깃(230)은 카파 인듐 디셀레나이드 또는 카파 인듐 갈륨 디셀레나이드일 수 있다.
어블레이션 챔버(210)는 벌크 타깃(230)을 장착하기 위한 타깃 장착부(220)를 더 포함할 수 있다. 타깃 장착부(220)는 벌크 타깃(230)을 회전시키기 위한 회전 부재(호선 화살표)를 더 포함할 수 있다. 회전 부재는 빔 발생부(240)로부터 발생되는 에너지 빔에 의해 벌크 타깃(230)이 손상되는 것을 방지하기 위한 것일 수 있다. 회전 부재는 모터일 수 있다.
빔 발생부(240)는 나노 입자를 발생시키기 위해 벌크 타깃(230)에 에너지 빔(점선 화살표)을 조사할 수 있다. 빔 발생부(240)는 아르곤 플루오라이드 엑시머 레이저, 크립톤 플루오라이드 엑시머 레이저, 크세논 클로라이드 엑시머 레이저 및 큐-스위치 엔디야그 레이저 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다. 아르곤 플루오라이드 엑시머 레이저로부터 생성되는 에너지 빔은 193nm의 파장, 10~40ns의 펄스 폭 및 1~20Hz의 진동수를 가질 수 있다. 크립톤 플루오라이드 엑시머 레이저로부터 생성되는 에너지 빔은 248nm의 파장, 10~40ns의 펄스 폭 및 1~20Hz의 진동수를 가질 수 있다. 크세논 클로라이드 엑시머 레이저로부터 생성되는 에너지 빔은 308nm의 파장, 10~40ns의 펄스 폭 및 1~20Hz의 진동수를 가질 수 있다. 큐-스위치 엔디야그 레이저로부터 생성되는 에너지 빔은 266nm, 355nm, 532nm 및 1064nm의 파 장, 10~40ns의 펄스 폭 및 1~20Hz의 진동수를 가질 수 있다. 바람직하게는, 빔 발생부(240)로부터 생성되는 에너지 빔은 193nm의 파장, 20ns의 펄스 폭 및 5Hz 진동수를 가지는 펄스 레이저 빔일 수 있다. 빔 발생부(240)는 에너지 빔의 진행 방향이 벌크 타깃(230)과 실질적으로 일직선을 이루는 위치에 배치될 수 있다.
캐리어 가스 공급부(250)는 에너지 빔 조사에 의해 발생된 나노 입자를 이송하기 위해 어블레이션 챔버(210)에 캐리어 가스(실선 화살표)를 제공할 수 있다. 캐리어 가스는 비휘발성 기체 또는 질소 기체를 포함할 수 있다. 캐리어 가스는 산소 기체를 더 포함할 수 있다. 이러한 산소 기체는 나노 입자의 반응성을 더 높이기 위한 것일 수 있다. 어블레이션 챔버(210) 및 열처리부(260)의 압력은 캐리어 가스의 압력에 의해 조절될 수 있다. 캐리어 가스의 흐름 속도에 의해 나노 입자의 열처리 시간이 조절될 수 있다. 캐리어 가스 공급부(250)는 벌크 타깃(230) 및 빔 발생부(240)를 연결하는 일직선(즉, 에너지 빔의 진행 방향)에 실직적으로 수직으로 교차하는 직선의 위치에 배치될 수 있다.
반응 물질 공급부(280)는 나노 입자와 반응하여 나노 입자를 둘러싸는 피막(coat)을 형성하는 반응 물질을 제공할 수 있다. 반응 물질은 카드뮴 셀레나이드(CdSe), 징크 셀레나이드(ZnSe) 및 징크 설파이드(ZnS) 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다. 반응 물질 공급부(280)는 어블레이션 챔버(210)과 열처리부(260) 사이로 반응 물질을 공급하는 위치에 배치될 수 있다. 반응 물질 공급부(280)는 반응 물질을 이송하기 위한 반응 물질용 캐리어 가스를 더 제공할 수 있다. 반응 물질용 캐리어 가스는 비휘발성 기체 또는 질소 기체를 포함할 수 있다. 반응 물질용 캐리어 가스는 수소 기체(H2)를 더 포함할 수 있다. 수소 기체를 포함하는 반응 물질용 캐리어 가스는 환원성이 강한 포밍 기체(forming gas : H2/N2)일 수 있다.
열처리부(260)는 캐리어 가스에 의해 이송된 나노 입자를 열처리할 수 있다. 열처리부(260)는 가열로일 수 있다. 열처리부(260)는 캐리어 가스 공급부(250)와 일직선(즉, 에너지 빔의 진행 방향에)에 실질적으로 수직으로 교차하는 직선의 위치에 배치될 수 있다. 열처리부(260)와 캐리어 가스 공급부(250)는 에너지 빔에 대해 서로 대향하는 위치에 배치될 수 있다.
증착 부재 장착부(270)는 캐리어 가스에 의해 이송된 나노 입자가 증착되는 증착 부재(미도시)를 장착할 수 있다. 증착 부재는 평면형 또는 선형 증착 부재일 수 있다. 평면형 증착 부재는 기판 형태일 수 있고, 선형 증착 부재는 팁들이 형성된 기판 형태일 수 있다. 증착 부재 장착부(270)는 증착 부재의 온도를 측정하기 위한 온도 감지 장치(278)를 더 포함할 수 있다. 온도 감지 장치(278)는 증착 부재의 온도를 정확하게 측정하기 위해 증착 부재 장착 면(도 2b의 174) 및 장착 헤드(도 2b의 172)의 온도를 측정할 수 있다. 온도 감지 장치(278)는 열전대를 포함하는 장치일 수 있다. 석영관인 장착 바디(도 2b의 176)를 통해 열전대가 증착 부재 장착 면 및 장착 헤드의 온도를 감지하기 위해 투입될 수 있다.
상기한 나노 입자 제조 시스템(200)을 이용함으로써, 증착 부재에는 피막으로 둘러싸인 나노 입자들로 이루어진 박막이 형성될 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 나노 입자의 제조 방법을 설명하기 위한 공정 순서도이다.
도 5를 참조하면, 벌크 타깃이 장착된 어블레이션 챔버를 준비(S210)한다. 벌크 타깃은 게르마늄 안티몬 텔룰라이드계, 게르마늄 비스무스 텔룰라이드계, 게르마늄 안티몬 셀레나이드계, 게르마늄 비스무스 셀레나이드계, 인듐 안티몬 텔룰라이드계, 인듐 비스무스 텔룰라이드계, 인듐 안티몬 셀레나이드계, 인듐 비스무스 셀레나이드계, 인듐 안티몬 게르마나이드계, 갈륨 안티몬 텔룰라이드계, 갈륨 비스무스 텔룰라이드계, 갈륨 셀렌 텔루라이드계, 갈륨 안티몬 셀레나이드계, 갈륨 비스무스 셀레나이드계, 스태넘 안티몬 텔룰라이드계, 스태넘 비스무스 텔룰라이드계, 스태넘 안티몬 셀레나이드계 및 스태넘 비스무스 셀레나이드계 칼코겐화물 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이러한 벌크 타깃은 상변이 메모리 소자에 사용되는 상변이 물질층을 형성하기 위해 사용될 수 있다. 또한, 벌크 타깃은 카파 인듐 디셀레나이드 또는 카파 인듐 갈륨 디셀레나이드일 수 있다. 이러한 벌크 타깃은 태양 전지에 사용되는 광 흡수층을 형성하기 위해 사용될 수 있다. 어블레이션 챔버는 벌크 타깃을 장착하기 위한 타깃 장착부를 더 포함할 수 있다.
어블레이션 챔버는 벌크 타깃을 장착하기 위한 타깃 장착부를 더 포함할 수 있다. 타깃 장착부는 벌크 타깃을 회전시키기 위한 회전 부재를 더 포함할 수 있다. 회전 부재는 빔 발생부로부터 발생되는 에너지 빔에 의해 벌크 타깃이 손상되는 것을 방지하기 위한 것일 수 있다. 회전 부재는 모터일 수 있다.
빔 발생부로부터 벌크 타깃에 에너지 빔을 조사하여 나노 입자를 발생(S220) 시킨다. 빔 발생부는 아르곤 플루오라이드 엑시머 레이저, 크립톤 플루오라이드 엑시머 레이저, 크세논 클로라이드 엑시머 레이저 및 큐-스위치 엔디야그 레이저 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다. 아르곤 플루오라이드 엑시머 레이저로부터 생성되는 에너지 빔은 193nm의 파장, 10~40ns의 펄스 폭 및 1~20Hz의 진동수를 가질 수 있다. 크립톤 플루오라이드 엑시머 레이저로부터 생성되는 에너지 빔은 248nm의 파장, 10~40ns의 펄스 폭 및 1~20Hz의 진동수를 가질 수 있다. 크세논 클로라이드 엑시머 레이저로부터 생성되는 에너지 빔은 308nm의 파장, 10~40ns의 펄스 폭 및 1~20Hz의 진동수를 가질 수 있다. 큐-스위치 엔디야그 레이저로부터 생성되는 에너지 빔은 266nm, 355nm, 532nm 및 1064nm의 파장, 10~40ns의 펄스 폭 및 1~20Hz의 진동수를 가질 수 있다. 바람직하게는, 빔 발생부로부터 생성되는 에너지 빔은 193nm의 파장, 20ns의 펄스 폭 및 5Hz의 진동수를 가지는 펄스 레이저 빔일 수 있다. 벌크 타깃에 에너지 빔이 조사되면 벌크 타깃 표면에 발생된 나노 입자들에 의한 타원형의 단면을 가지는 플룸(plume)이 관찰될 수 있다.
어블레이션 챔버에 캐리어 가스를 제공(S230)한다. 제공된 캐리어 가스는 발생된 나노 입자를 이송할 수 있다. 캐리어 가스는 비휘발성 기체 또는 질소 기체를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 캐리어 가스는 비휘발성 기체인 아르곤일 수 있다.
캐리어 가스에 의해 이송된 나노 입자를 열처리부에서 열처리(S240)한다. 어블레이션 챔버 및 열처리부의 압력은 캐리어 가스의 압력에 의해 조절될 수 있으며, 압력은 0.1~10torr 범위일 수 있다. 바람직하게는, 압력은 1.0~2.0torr 범위일 수 있다. 캐리어 가스의 흐름 속도에 의해 나노 입자의 열처리 시간이 조절될 수 있으며, 흐름 속도는 1~2,000cc/min 범위일 수 있다. 바람직하게는, 500~1,200cc/min 범위일 수 있다. 열처리부는 캐리어 가스를 가열하여 상온에서 700℃ 범위의 온도를 갖도록 구성될 수 있다. 바람직하게는, 열처리부는 캐리어 가스를 100~300℃ 범위의 온도를 갖게 할 수 있다.
캐리어 가스에 의해 이송된 나노 입자를 열처리부에 제공된 증착 부재에 증착(S250)한다. 증착 부재는 평면형 또는 선형 부재일 수 있다. 평면형 증착 부재는 기판 형태일 수 있고, 선형 증착 부재는 팁들이 형성된 기판 형태일 수 있다.
캐리어 가스에 의해 이송된 나노 입자를 열처리부에서 열처리(S240)하기 전에, 반응 물질 공급부로부터 제공된 반응 물질을 나노 입자와 반응시켜 나노 입자를 둘러싸는 피막을 형성하는 것을 더 포함할 수 있다. 반응 물질은 카드뮴 셀레나이드, 징크 셀레나이드 및 징크 설파이드 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다. 반응 물질을 제공하는 것은 반응 물질을 기상(gas phase)으로 변환한 후, 반응 물질용 캐리어 가스를 제공하여 열처리부로 이송하는 것일 수 있다. 반응 물질용 캐리어 가스는 비휘발성 기체 또는 질소 기체를 포함할 수 있다. 반응 물질용 캐리어 가스는 수소 기체를 더 포함할 수 있다. 수소 기체를 포함하는 반응 물질용 캐리어 가스는 환원성이 강한 포밍 기체일 수 있다. 반응 물질과의 반응에 의해 나노 입자는 피막에 의해 둘러싸일 수 있다. 이에 따라, 피막에 의해 둘러싸인 나노 입자가 증착 부재에 증착될 수 있다.
나노 입자를 둘러싸는 피막은 나노 입자가 상변이 메모리 소자에 사용되는 상변이 물질층을 형성하기 위해 사용되는 경우에는, 상변이 물질층의 상변이 온도 를 조절하기 위한 것일 수 있으며, 나노 입자가 태양 전지에 사용되는 광 흡수층을 형성하기 위해 사용되는 경우에는, 광 흡수층의 광 흡수 특성을 조절하기 위한 것일 수 있다.
이에 따라, 나노 크기의 입자들로 구성된 박막 또는 피막으로 둘러싸인 나노 크기의 입자들로 구성된 박막이 제조될 수 있다. 나노 크기의 입자들로 구성된 박막 및 피막으로 둘러싸인 나노 크기의 입자들로 구성된 박막의 두께는 증착 시간에 의해 조절될 수 있다.
이후에 설명되는 나노 입자들은 상변이 메모리 소자에 주로 사용되는 게르마늄 안티몬 텔룰라이드(Ge2Sb2Te5 : GST) 칼코겐화물에 대해 설명한 것들이다.
상기한 나노 입자의 제조 방법들에 의해 제조된 게르마늄 안티몬 텔룰라이드 나노 입자들은 대략 10nm 정도의 크기를 갖게 제조될 수 있다. 에너지 분산 X-선 분광(Energy Dispersive X-ray spectroscopy : EDXs)법으로 200℃의 열처리 온도로 제조된 게르마늄 안티몬 텔룰라이드 칼코겐화물 나노 입자에 대한 분석 결과는 아래 표 1과 같이 요약할 수 있다.
Weight ratio(%) Atomic ratio(%) Uncertainty(%)
Ge 14.47 22.64 0.91
Sb 28.83 26.89 2.38
Te 56.70 50.47 3.36
Total 100 100
표 1에서 알 수 있듯이, 본 발명의 실시예들에 따라 제조된 게르마늄 안티몬 텔룰라이드 칼코겐화물 나노 입자들은 나노 입자들을 제조하기 위해 사용된 벌크 타깃의 성분 즉, 게르마늄 안티몬 텔룰라이드 칼코겐화물의 원소비에 따라 제조되었음을 확인할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 나노 입자의 제조 방법에 따라 제조된 나노 입자들의 밀도 분포를 나타낸 그래프이다.
도 6을 참조하면, 열처리 온도에 따라 조금씩 차이가 나지만 전반적으로 10nm 정도의 크기를 갖는 나노 입자가 만들어진 것으로 볼 수 있다. 그래프의 결과로 계산된 나노 입자의 평균 크기는 약 7.4nm 정도일 수 있다.
도 7a 내지 도 7d는 본 발명의 실시예들에 따른 나노 입자의 제조 방법에 따라 제조된 나노 입자들에 대한 투과 전자 현미경 사진들이다.
도 7a 내지 도 7d를 참조하면, 각각 100℃, 200℃, 300℃ 및 400℃의 열처리 온도로 제조된 게르마늄 안티몬 텔룰라이드 칼코겐화물 나노 입자에 대한 투과 전자 현미경 사진들이다. 타원형 점선 안의 빗살 무늬는 나노 입자들의 결정화가 일어났음을 보여줄 수 있다. 종래의 게르마늄 안티몬 텔룰라이드 칼코겐화물 박막의 경우에는 150℃ 이상에서 면심 입방 격자(Face-Centered Cubic lattice : FCC lattice) 구조를 갖는 결정상이 나타난다고 알려져 있지만, 게르마늄 안티몬 텔룰라이드 칼코겐화물 나노 입자의 경우에는 100℃의 열처리 온도로 제조된 게르마늄 안티몬 텔룰라이드 칼코겐화물 나노 입자에서도 부분적인 면심 입방 격자 구조를 갖는 결정상이 나타남을 확인할 수 있다. 이는 게르마늄 안티몬 텔룰라이드 칼코겐화물 나노 입자가 종래의 게르마늄 안티몬 텔룰라이드 칼코겐화물 박막에 비해 부피에 대한 표면적의 비가 크기 때문에, 표면에 가해지는 상대적으로 큰 열적 효과에 의한 국소적인 상변이가 일어난 것이라고 볼 수 있다.
도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 실시예들에 따른 나노 입자의 제조 방법에 따라 제조된 나노 입자들에 대한 나노 범위 전자 회절 패턴들이다.
도 8a 내지 도 8c를 참조하면, 각각 상온, 100℃ 및 200℃의 열처리 온도로 제조된 게르마늄 안티몬 텔룰라이드 칼코겐화물 나노 입자들에 대한 나노 범위 전자 회절(Nano-area Electron Diffraction : NED) 패턴들이다. 뿌연 원형 고리 모양은 게르마늄 안티몬 텔룰라이드 칼코겐화물 나노 입자가 비정질 상태일 때 측정되는 패턴인 반면에, 하얀 점들은 게르마늄 안티몬 텔룰라이드 칼코겐화물 나노 입자가 결정 상태일 때 측정되는 패턴일 수 있다. 상온의 열처리 온도로 제조된 게르마늄 안티몬 텔룰라이드 칼코겐화물 나노 입자는 하얀 점들이 상대적으로 적은 뿌연 원형 고리 모양의 패턴을 가지므로, 비정질 상태에 가까움을 확인할 수 있다. 하지만, 100℃ 및 200℃의 열처리 온도로 제조된 게르마늄 안티몬 텔룰라이드 칼코겐화물 나노 입자들은 뿌연 원형 고리 모양이 약해진 많은 하얀 점들의 패턴을 가지므로, 결정 상태에 가까움을 확인할 수 있다. 즉, 열처리 온도가 올라갈수록 국소적인 결정화가 진행됨을 알 수 있다.
종래의 게르마늄 안티몬 텔룰라이드 칼코겐화물 박막의 경우에는 리셋 전류(reset current)가 수 mA 정도의 값을 갖는 것에 비해 게르마늄 안티몬 텔룰라이드 칼코겐화물 나노 입자는 그보다 적어도 100배 이하인 수 내지 수십 μA의 값을 가질 수 있다. 또한, 셋 저항(set resistance)은 약 10배 이상의 큰 값을 가질 수 있다. 결과적으로, 현저하게 작은 리셋 전류와 더 큰 셋 저항을 고려할 때, 게르마늄 안티몬 텔룰라이드 칼코겐화물 나노 입자는 고집적화되고 있는 상변이 메모리 소자에 적용할 수 있는 가능성을 제시할 수 있다.
표 2는 현재의 기술력으로 이미 도달한 256Mbit 상변이 메모리 소자, 현재의 기술력으로 아직 도달하지 못한 22nm의 노드(node)를 갖는 상변이 메모리 소자 및 게르마늄 안티몬 텔룰라이드 칼코겐화물 나노 입자를 포함하는 상변이 메모리 소자에 대한 각각의 전기적인 특성을 비교한 것이다.
Factor 256Mbit 22nm node GST nanoparticle
GST area(nm2) 4648 535 706.5E+8
RSET(kΩ) 3.8 12.2 14.1/10.5
IRESET(μA) 100~300 35 36
게르마늄 안티몬 텔룰라이드 칼코겐화물 나노 입자를 포함하는 상변이 메모리 소자의 동작 전류 및 전력 소모가 종래의 게르마늄 안티몬 텔룰라이드 칼코겐화물 박막을 포함하는 상변이 메모리 소자보다 많이 감소할 수 있다.
상기한 본 발명의 실시예에 따른 나노 입자 제조 시스템을 사용하여 나노 입자를 제조함으로써, 나노 입자들로 구성된 박막을 제조할 수 있다. 이에 따라, 고집적화에 적용 가능한 상변이 메모리 소자 및 다양한 밴드 갭을 가진 광 흡수층을 구비하는 적층형 태양 전지를 제조할 수 있는 나노 입자 제조 시스템 및 방법이 제공될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 나노 입자들로 구성된 박막을 제조할 수 있다. 이에 따라, 고집적화에 적용 가능한 상변이 메모리 소자를 제조할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 나노 입자들로 구성된 박막을 제조할 수 있다. 이에 따라, 다양한 밴드 갭을 가진 광 흡수층을 구비하는 적층형 태양 전지를 제조할 수 있다.

Claims (25)

  1. 벌크 타깃이 장착되는 어블레이션 챔버;
    나노 입자를 발생시키기 위해, 상기 벌크 타깃에 에너지 빔을 조사하는 빔 발생부;
    발생된 상기 나노 입자를 이송하기 위해, 상기 어블레이션 챔버에 캐리어 가스를 제공하는 캐리어 가스 공급부;
    상기 캐리어 가스에 의해 이송된 상기 나도 입자를 열처리하는 열처리부; 및
    상기 열처리부에 의해 열처리된 상기 나노 입자가 증착되는 증착 부재가 장착되는 증착 부재 장착부를 포함하는 나노 입자 제조 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 벌크 타깃은 게르마늄 안티몬 텔룰라이드계, 게르마늄 비스무스 텔룰라이드계, 게르마늄 안티몬 셀레나이드계, 게르마늄 비스무스 셀레나이드계, 인듐 안티몬 텔룰라이드계, 인듐 비스무스 텔룰라이드계, 인듐 안티몬 셀레나이드계, 인듐 비스무스 셀레나이드계, 인듐 안티몬 게르마나이드계, 갈륨 안티몬 텔룰라이드계, 갈륨 비스무스 텔룰라이드계, 갈륨 셀렌 텔루라이드계, 갈륨 안티몬 셀레나이드계, 갈륨 비스무스 셀레나이드계, 스태넘 안티몬 텔룰라이드계, 스태넘 비스무스 텔룰라이드계, 스태넘 안티몬 셀레나이드계 및 스태넘 비스무스 셀레나이드계 칼코겐화물 중에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노 입자 제조 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 벌크 타깃은 카파 인듐 디셀레나이드 또는 카파 인듐 갈륨 디셀레나이드인 것을 특징으로 하는 나노 입자 제조 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 빔 발생부는 아르곤 플루오라이드 엑시머 레이저, 크립톤 플루오라이드 엑시머 레이저, 크세논 클로라이드 엑시머 레이저 및 큐-스위치 엔디야그 레이저 중에서 선택된 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노 입자 제조 장치.
  5. 삭제
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 열처리부는 상기 증착 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노 입자 제조 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 나노 입자와 반응하여 상기 나노 입자를 둘러싸는 피막을 형성하는 반응 물질을 제공하는 반응 물질 공급부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 나노 입자 제조 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 반응 물질은 카드뮴 셀레나이드, 징크 셀레나이드 및 징크 설파이드 중에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노 입자 제조 장치.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 반응 물질 공급부는 상기 반응 물질을 이송하기 위한 반응 물질용 캐리어 가스를 더 제공하는 것을 특징으로 하는 나노 입자 제조 장치.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 증착 부재 장착부는 상기 증착 부재의 온도를 측정하기 위한 온도 감지 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 나노 입자 제조 장치.
  11. 벌크 타깃이 장착된 어블레이션 챔버를 준비하는 것;
    빔 발생부로부터 상기 벌크 타깃에 에너지 빔을 조사하여 나노 입자를 발생시키는 것;
    상기 어블레이션 챔버에 캐리어 가스를 제공하여 발생된 상기 나노 입자를 이송하는 것; 및
    상기 캐리어 가스에 의해 이송된 상기 나노 입자를 증착 부재 장착부에 장착된 증착 부재에 증착하는 것을 포함하는 나노 입자의 제조 방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 벌크 타깃은 게르마늄 안티몬 텔룰라이드계, 게르마늄 비스무스 텔룰라이드계, 게르마늄 안티몬 셀레나이드계, 게르마늄 비스무스 셀레나이드계, 인듐 안티몬 텔룰라이드계, 인듐 비스무스 텔룰라이드계, 인듐 안티몬 셀레나이드계, 인듐 비스무스 셀레나이드계, 인듐 안티몬 게르마나이드계, 갈륨 안티몬 텔룰라이드계, 갈륨 비스무스 텔룰라이드계, 갈륨 셀렌 텔루라이드계, 갈륨 안티몬 셀레나이드계, 갈륨 비스무스 셀레나이드계, 스태넘 안티몬 텔룰라이드계, 스태넘 비스무스 텔룰라이드계, 스태넘 안티몬 셀레나이드계 및 스태넘 비스무스 셀레나이드계 칼코겐화물 중에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노 입자의 제조 방법.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 벌크 타깃은 카파 인듐 디셀레나이드 또는 카파 인듐 갈륨 디셀레나이드인 것을 특징으로 하는 나노 입자의 제조 방법.
  14. 제 11항에 있어서,
    상기 빔 발생부는 아르곤 플루오라이드 엑시머 레이저, 크립톤 플루오라이드 엑시머 레이저, 크세논 클로라이드 엑시머 레이저 및 큐-스위치 엔디야그 레이저 중에서 선택된 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노 입자의 제조 방법.
  15. 제 11항에 있어서,
    상기 캐리어 가스에 의해 이송된 상기 나노 입자를 열처리부에서 열처리하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 나노 입자의 제조 방법.
  16. 제 11항에 있어서,
    상기 캐리어 가스의 압력에 의해 상기 어블레이션 챔버 및 상기 열처리부의 압력이 조절되는 것을 특징으로 하는 나노 입자의 제조 방법.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 압력은 0.1~10torr 범위인 것을 특징으로 하는 나노 입자의 제조 방법.
  18. 제 11항에 있어서,
    상기 캐리어 가스의 흐름 속도에 의해 상기 열처리 시간이 조절되는 것을 특징으로 하는 나노 입자의 제조 방법.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 흐름 속도는 1~2,000cc/min 범위인 것을 특징으로 하는 나노 입자의 제 조 방법.
  20. 제 15항에 있어서,
    상기 열처리부는 상온에서 700℃ 범위의 온도를 갖는 것을 특징으로 하는 나노 입자의 제조 방법.
  21. 제 20항에 있어서,
    상기 열처리부는 100~300℃ 범위의 온도를 갖는 것을 특징으로 하는 나노 입자의 제조 방법.
  22. 제 11항에 있어서,
    반응 물질 공급부로부터 제공된 반응 물질을 상기 나노 입자와 반응시켜 상기 나노 입자를 둘러싸는 피막을 형성하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 나노 입자의 제조 방법.
  23. 제 22항에 있어서,
    상기 반응 물질은 카드뮴 셀레나이드, 징크 셀레나이드 및 징크 설파이드 중에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노 입자의 제조 방법.
  24. 제 22항에 있어서,
    상기 반응 물질 공급부는 상기 반응 물질을 이송하기 위한 반응 물질용 캐리어 가스를 더 제공하는 것을 특징으로 하는 나노 입자의 제조 방법.
  25. 제 11항에 있어서,
    상기 증착 부재 장착부는 상기 증착 부재의 온도를 측정하기 위한 온도 감지 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 나노 입자의 제조 방법.
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