KR101004935B1 - 1차원 나노구조물의 패턴형성 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 (ⅰ) 광촉매 화합물을 기판에 코팅하여 필름을 형성하고 이를 선택적으로 노광하여 결정성장용 핵의 잠재적 패턴을 수득하는 단계; (ⅱ) 상기 결정성장용 핵의 잠재적 패턴을 도금처리하여 금속결정을 성장시켜 금속패턴을 수득하는 단계; 및 (ⅲ) 수득한 금속패턴을 촉매로 하여 상기 패턴상에 선택적으로 1차원 나노구조물을 성장시키는 단계를 포함하는 1차원 나노구조물의 패턴 형성방법과, 상기 방법에 의해 수득한 1차원 나노구조물의 패턴에 관한 것이다.

Description

1차원 나노구조물의 패턴형성 방법 {Method for fabricating pattern of one-dimensional nanostructure}
도 1은 본 발명의 1차원 나노구조물 패턴형성에 있어 금속촉매의 네가티브 패턴형성의 한 구현과정을 개략적으로 나타낸 모식도이고;
도 2는 본 발명의 1차원 나노구조물 패턴형성에 있어 금속촉매의 포지티브 패턴형성의 한 구현과정을 개략적으로 나타낸 모식도이며;
도 3은 실시예 7에 따라 수득한 탄소 나노튜브 패턴의 전자현미경 사진이고;
도 4는 실시예 8에 따라 수득한 탄소 나노튜브 패턴의 전자현미경 사진이며;
도 5는 실시예 9에서 수득한 FED 디바이스의 사진이고;
도 6은 실시예 9에서 수득한 디바이스의 구동 I-V 그래프이다.
본 발명은 1차원 나노구조물의 패턴 형성방법에 관한 것으로, 보다 상세히는, (ⅰ) 광촉매 화합물을 기판에 코팅하여 필름을 형성하고, 이를 선택적으로 노 광하여 결정성장용 핵의 잠재적 패턴을 수득하는 단계; (ⅱ) 상기 결정 성장용 핵의 잠재적 패턴을 도금처리하여 금속결정을 성장시켜 금속패턴을 수득하는 단계; 및 (ⅲ) 수득한 금속패턴을 촉매로 하여 상기 패턴상에 1차원 나노구조물을 성장시키는 단계를 포함하는 1차원 나노구조물의 패턴 형성방법과, 상기 방법에 의해 수득한 1차원 나노구조물의 패턴에 관한 것이다.
소자 소형화의 종착점이라 여겨지는 나노소자 또는 양자소자는 그 크기에 따른 효과 뿐만 아니라 높은 효율, 낮은 전력 소모 및 우수한 온도 안전성을 가진 차세대 소자로써 다양한 분야로의 응용이 연구중이다. 현재 개발 중인 나노소자 응용분야의 대표적 예로는, 양자 컴퓨팅(quantum computing)을 위한 단일전자기억소자 등의 메모리 소자, 광통신이나 광기록에 사용되는 발광/수광용 광기능성 소자, 디스플레이용 소자 등이 있다. 나노 구조물(nanostructure)은 이러한 나노소자 또는 양자소자 제조의 기초가 되는 바, 이는 0차원의 양자점, 1차원의 양자선(또는 나노선) 및 2차원 구조의 양자우물로 구별될 수 있다. 이 중, 탄소나노튜브 또는 금속 나노 와이어와 같은 1차원의 나노구조물은 구조물의 직경, 길이, 팁형상 제어, 재료의 키랄성(chirality), 도핑, 충진(filling), 기능기 도입, 개별 조작/제어 연구, 물성 연구 등에 대해 많은 연구가 이루어진 상태이며, 특히 광기능성 소자, 연결 와이어 (interconnection wire) 혹은 트랜지스터로 응용될 가능성이 매우 높다. 이러한 1차원의 나노 구조물을 소자에 이용하기 위해서는 그 패턴화가 선행되어야 하므로, 1차원 나노구조물의 패턴화 방법은 중요한 관심사가 되고 있다. 현재 1차원 나노구조물 패턴화는 주로 기판 상에 금속 촉매를 패터닝하고 상기 금속 촉매상 에 나노구조물을 성장시킴에 의해 이루어지고 있다. 예를 들어, 미국특허 제 6,255,318은 섀도우 마스크 (shadow mask)를 통해 촉매금속을 선택적인 영역에 증착시킴으로써 금속촉매 패턴을 수득하는 방법을 개시하고 있으나, 상기는 100㎛ 이하의 해상도는 얻기 힘들다는 문제가 있다. 또한, 회로의 고집적화 및 소자의 미세화에 따라 고해상도의 패턴을 얻기 위해, WO 01/021863은 전자선 리소그라피 또는 소프트 리소그라피를 이용한 금속의 미세패턴 형성을 개시하고 있으나, 상기 방법은 실제 공정에 적용하기 어려운 많은 문제점을 가지고 있다. 나아가, 미국출원 공개 제2002-183542호는 다공성의 나노틀을 제작하고 틀 내부에 1차원 나노 구조물을 선택적으로 성장시키는 방법을 개시하고 있으나, 상기 방법은 공정이 복잡할 뿐만 아니라 수득할 수 있는 형상에도 한계가 있다.
따라서, 당해 기술 분야에서는 1차원 나노구조물로 이루어진 고해상도의 미세패턴을 비교적 간단한 공정으로 수득할 수 있는 방법에 대한 요구가 있어 왔다.
본 발명자들은 상기 문제를 해결하기 위해 예의 연구한 결과, 광에 의해 그 반응성이 변하는 화합물, 이른바, 광촉매 화합물을 기판에 코팅하고, 선택적으로 노광하여 광반응을 통해 결정 성장용 핵 (nuclei)의 잠재적 패턴을 형성한 후, 이를 도금 처리하여 금속결정을 성장시켜 금속패턴을 수득하고, 상기 패턴화된 금속을 촉매로 사용하여 패턴상에 1차원 나노구조물을 성장시킬 경우, 용이하게 고해상도의 1차원 나노구조물 패턴을 수득할 수 있음을 확인하고 본 발명에 이르게 되었 다.
결국 본 발명의 목적은 보다 용이한 1차원 나노구조물 패턴의 형성방법을 제공하기 위한 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 한 측면에 따르면, (ⅰ) 광촉매 화합물을 기판에 코팅하여 필름을 형성하고, 이를 선택적으로 노광하여 결정성장용 핵의 잠재적 패턴을 수득하는 단계; (ⅱ) 상기 결정성장용 핵의 잠재적 패턴을 도금처리하여 금속결정을 성장시켜 금속패턴을 수득하는 단계; 및 (ⅲ) 수득한 금속패턴을 촉매로 하여 상기 패턴 상에 선택적으로 1차원 나노구조물을 성장시키는 단계를 포함하는 1차원 나노구조물의 패턴 형성방법이 제공된다.
본 발명의 다른 한 측면에 따르면, 상기 방법에 의해 수득한 1차원 나노구조물의 패턴이 제공된다.
본 발명의 또 다른 한 측면에 따르면, 상기 1차원 나노구조물 패턴을 포함한 디바이스가 제공된다.
이하, 본 발명을 단계 별로 나누어 보다 상세히 설명한다.
제 (ⅰ) 단계 :
광촉매 화합물을 기판에 코팅하여 필름을 형성하고 이를 선택적으로 노광하 여, 활성화된 부분과 비활성화된 부분으로 구성된 잠재적 패턴을 수득하며, 상기 패턴은 후속하는 도금처리에 있어 결정성장 핵으로써의 역할을 한다.
본 발명에서 사용되는 "광촉매 화합물"은 광에 의해 그 특성이 현저히 변화하는 화합물로서, 크게 (a) 노광 전에는 비활성(inactive)이나 자외선 등의 광을 받은 경우 활성화(activation)되어 반응성이 강해지는 화합물 및 (b) 노광 전에는 활성을 가지지만 자외선 등의 광을 받은 경우 그 활성을 잃고 비활성으로 변하는 화합물로 나눌 수 있다. 이들 중, 화합물 (a) 는 노광시 전자여기가 일어나 환원성 등의 활성을 띄게 되어 노광부분에서 금속이온의 환원이 일어나므로 네가티브 패턴을 제공할 수 있으며, 그 바람직한 예는 노광 시 TiOx (이 때, X는 2 이하의 수이다)를 형성할 수 있는 Ti를 포함한 유기금속화합물이다. Ti를 포함한 상기 유기 금속화합물의 바람직한 예는 테트라이소프로필티타네이트 (tetraisopropyltitanate), 테트라-n-부틸티타네이트 (tetra-n-butyltitanate), 테트라키스(2-에틸-헥실)티타네이트[tetrakis(2-ethyl-hexyl) titanate] 및 폴리부틸티타네이트(polybutyltitanate)를 포함한다. 한편, 화합물 (b)는 노광시 산화 등의 반응에 의해 노광부분은 활성을 잃고 비노광 부분만이 활성을 유지하여 비노광 부분에서 금속이온이 금속으로 환원되므로 포지티브 패턴을 제공할 수 있으며, 그 바람직한 예는 Sn을 포함한 유기금속화합물이다. Sn을 포함한 유기 금속화합물의 예는 SnCl(OH) 및 SnCl2를 포함한다.
상기 광촉매 화합물은 이소프로필 알코올 등의 적절한 용매에 녹여 스핀 코 팅, 스프레이 코팅, 스크린 프린팅 등의 방법에 의해 기판에 코팅할 수 있다. 본 발명에서 사용가능한 기판에 특별한 제한은 없으나, 바람직하게는 투명한 플라스틱 기판이나 유리 재료가 사용된다. 투명한 플라스틱 기판으로는 아크릴 수지, 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌, 폴리에테르설폰, 올레핀 말레이미드 공중합체, 노보넨계 수지 등이 이용될 수 있고, 내열성이 요구되는 경우 올레핀 말레이미드 공중합체, 노보넨계 수지가 좋으며, 그렇지 않은 경우 폴리에스테르 필름이나 아크릴 수지 등을 이용하는 것이 바람직하다.
광촉매 화합물의 필름을 노광할 경우, 노광 분위기 또는 노광량 등에는 별도의 제한이 없으며, 사용하는 광촉매 화합물의 종류에 따라 적절히 선택할 수 있다.
노광에 의해 수득된 결정 성장용 핵의 잠재적 패턴은, 필요에 따라, 후속하는 (ⅱ) 단계에서 보다 치밀한 금속패턴을 형성하기 위해, 상기 잠재적 패턴을 금속염 용액으로 처리하여 상기 금속염 내의 금속입자가 침적된 패턴을 수득할 수 있다. 상기 침적된 금속입자는 후속하는 도금공정에서 금속결정 성장을 촉진하는 역할을 하며, 후속하는 (ⅱ) 단계에서 구리, 니켈 또는 금을 도금 처리할 경우에는 이러한 금속염 처리를 수행하는 것이 바람직하다. 금속염 처리에 사용되는 금속염 용액으로는 Ag염 용액 또는 Pd염 용액 또는 이들의 혼합용액을 들 수 있다.
제 (ⅱ) 단계:
상기 (ⅰ) 단계에서 수득한 결정 성장핵의 잠재적 패턴 또는, 필요에 따라, 상기 패턴에 금속입자를 침적시킨 패턴을 도금처리하면, 패턴화된 결정성장용 핵 위에 금속결정이 성장되어 금속패턴이 얻어진다. 도금처리는 무전해 도금방식 또는 전해도금 방식에 의한다. 이 때, (ⅰ) 단계에서 추가로 금속염 용액으로 처리하여 금속입자를 침적시킨 패턴의 경우, 무전해 도금용액의 촉매로서 보다 높은 활성도를 가져 결정성장이 촉진되므로, 보다 치밀한 조직의 금속 패턴을 얻을 수 있어 추가로 유리하다.
본 단계에서 사용하는 도금금속의 선택은 후속하는 1차 나노 구조물 성장 단계에서 성장시킬 나노 구조물의 종류에 따라 정하며, 바람직하게는 Au, Ag, Cu, Ni, Co, Fe, Pd, Pt 및 이들의 금속합금으로 이루어진 군으로부터 선택한다. 수득된 금속패턴은 1차원 나노구조물의 성장 촉매로써 유용하게 사용될 수 있다.
상기 무전해도금 또는 전해도금은 종래의 공지된 방법에 따른다. 통상 무전해도금의 경우, 1) 특정금속염, 2) 환원제, 3) 착화제, 4) pH 조절제, 5) pH 완충제, 및 6) 개량제를 포함한 도금용액에 상기 결정성장핵 패턴을 가진 기판을 침지하여 형성한다. 상기 1) 금속염은 기판에 금속이온을 공급해주는 역할을 하며, 바람직하게는 특정금속의 염화물, 질산염, 황산염, 청산염 화합물을 사용한다. 상기 2) 환원제는 기판상의 금속 이온을 환원해주는 역할을 하며, 상기 환원제의 구체적인 예는 NaBH4, KBH4, NaH2PO2, 히드라진, 포르말린 또는 포도당과 같은 다당류 화합물을 포함한다. 바람직하게는 포르말린 또는 포도당과 같은 다당류 화합물이다. 상기 3) 착화제는 알칼리성 용액에 있어서의 수산화물 침전을 방지하고 유리된 금속이온 농도를 조절해, 금속염의 분해 방지 및 도금 속도를 조절하는 역할을 하며, 상기 착화제의 구체적인 예는 암모니아 용액, 초산, 구아닌산 , 주석산염, EDTA 등의 킬레이트제, 또는 유기 아민 화합물을 포함한다. 바람직하게는 EDTA 등의 킬레이트제이다. 상기 4) pH 조절제는 도금액의 pH를 조절해 주는 역할을 하며, 산 혹은 염기 화합물이다. 5) pH 완충제는 도금액의 pH 변동을 억제해주며 각종 유기산, 약산성의 무기화합물을 말한다. 6) 개량제 화합물은 코팅 특성 및 평탄화 특성을 개선 시킬수 있는 화합물을 말하며, 그 구체적인 예는 일반적인 계면활성제, 결정성장에 방해되는 성분을 흡착할 수 있는 흡착성 물질을 포함한다.
전해도금법에 의할 경우, 1) 금속염, 2) 착화제, 3) pH 조절제, 4) pH 완충제 및 5) 개량제를 포함한 도금용 조성물을 사용한다. 도금 용액 조성물에 함유된 상기 성분들의 역할, 구체적인 예는 전술한 바와 같다.
제 (ⅲ) 단계:
상기 (ⅱ) 단계에서 수득한 금속패턴을 촉매로 하여 상기 패턴상에 선택적으로 1차원 나노구조물을 성장시킨다. 1차원 나노구조물의 성장은 1차원 나노구조물 성장에 촉매금속을 사용하는 공지된 모든 기술에 의해 수행될 수 있다. 바람직하게는 전자공명 화학기상 증착(Electron Cyclotron Resonance CVD: ECR-CVD), 플라즈마 화학증착 (Plasma Enhanced CVD: PE-CVD) 등의 화학증착(CVD), 플라즈마 증착(PVD), 원자층 증착(Atomic layer deposition: ALD), 또는 분자선 에피택시 (MBE: Molecular Beam Epitaxy)를 사용하거나, 혹은 전해 또는 무전해도금 등의 액상 반응법에 의해 금속패턴상에 1차원 나노구조물을 형성 및 성장시킨다.
본 발명에 의한 방법에 의할 경우, 미세한 1차원 나노구조물 패턴을 간단한 공정에 의해 수득할 수 있을 뿐만 아니라, 저가격으로 대면적에 1차원 나노구조물의 패턴을 형성시킬 수 있다는 장점이 있다.
[실시예]
이하, 구체적인 실시예를 가지고 본 발명의 구성 및 효과를 보다 상세히 설명하지만, 이들 실시예는 단지 본 발명을 보다 명확하게 이해시키기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다.
형성예 1: 결정 성장핵의 네가티브 패턴
폴리부틸티타네이트의 이소프로판올 용액 (3 내지 5 중량%)을 스핀 코팅에 의해 소다-라임(soda-lime) 유리기판에 도포하고, 이를 150℃에서 15분간 열처리하였다. 미세한 메쉬 패턴이 형성되어 있는 포토 마스크를 통해 넓은 파장범위(broad range)의 자외선을 상기 기판 상에 조사하였다(미국 오리엘사의 UV 노광 장비를 사용). 노광 후 PdCl2 0.6g 및 HCl 1㎖를 물 1ℓ에 녹여 제조한 Pd 염 용액에 침지하여 노광 부위에 Pd 금속입자가 표면에 침적되도록 하여 Pd로 이루어진 결정성장핵의 네가티브 패턴을 형성하였다.
형성예 2 : 결정 성장핵의 잠재적 네가티브 패턴
Pd 염 용액 처리를 하지 않은 것을 제외하고는, 형성예 1과 동일한 과정을 수행하여 기판 상에 결정 성장핵의 잠재적 네가티브 패턴의 광촉매 필름을 수득하였다.
형성예 3 : 결정 성장핵의 포지티브 패턴
22g의 SnCl2를 물 1ℓ에 녹인 후 염산 10ml를 첨가하여 제조한 용액에 소다-라임 유리기판을 1분간 침지하고, 이를 100℃에서 2분간 건조시켜 필름 두께가 50 ㎚ 이하로 조절된 광촉매 화합물 코팅 기판을 수득하였다. 미세한 메쉬 패턴이 형성되어 있는 포토 마스크를 통해 넓은 파장범위의 자외선을 상기 기판상에 조사하였다 (미국 오리엘사의 UV 노광 장비를 사용). 노광 후 PdCl2 0.6g 및 HCl 1㎖를 물 1ℓ에 녹여 제조한 용액에 침지하여 비노광 부위에 Pd 금속입자가 표면에 침적되도록 하여 Pd로 이루어진 결정성장핵의 포지티브 패턴을 형성하였다.
형성예 4 : 결정 성장핵의 잠재적 포지티브 패턴
Pd 염 용액 처리를 하지 않은 것을 제외하고는, 형성예 3과 동일한 과정을 수행하여 결정 성장핵의 잠재적 네가티브 패턴의 광촉매 필름을 수득하였다.
실시예 1 : 네가티브 형 동 배선 형성
형성예 1로부터 수득한 패턴을 하기 표 1의 (가) 조성을 가진 무전해 동도금 액에 침지하여 선택적으로 금속배선의 결정을 성장시켰다. 수득된 동 배선의 기본 물성은 표 2에 나타낸 바와 같다. 상기 물성 중, 두께는 Dektak사의 알파스텝으로, 비저항은 4-point probe로 측정하였고, 광학 현미경을 통해 해상도를 측정하였다. 접착력은 스카치테이프 박리실험에 의해 평가하였다.
실시예 2 : 네가티브형 은 배선 형성
형성예 2로부터 수득한 패턴을 하기 표 1의 (나) 조성을 가진 무전해 은 도금액에 침지하여 선택적으로 금속배선의 결정을 성장시키고, 수득된 은 배선의 기본 물성을 표 2에 나타내었다.
실시예 3 : 포지티브형 동 배선 형성
형성예 3으로부터 수득한 패턴을 하기 표 1의 (가) 조성을 가진 무전해 동도금액에 침지하여 선택적으로 금속배선의 결정을 성장시키고, 수득된 동 배선의 기본 물성을 표 2에 나타내었다.
실시예 4 : 포지티브형 은 배선 형성
형성예 4로부터 수득한 패턴을 하기 표 1의 (나) 조성을 가진 무전해 은 도금액에 침지하여 선택적으로 금속배선의 결정을 성장시키고, 수득된 은 배선의 기본 물성을 표 2에 나타내었다.
실시예 5 : 네가티브형 니켈배선 형성
상기 형성예 1에서 준비된 기판을 무전해 니켈 도금액에 담가 선택적으로 금속 배선의 결정을 성장시켰다. 무전해 니켈 도금액은 NIMUDEN NPR-4 (UYEMURA Co. Ltd.)를 사용하고 80℃에서 2분간 수행하였다. 얻어진 니켈 패턴의 기본 물성은 하기 표 2 에 나타낸 바와 같다.
실시예 6 : 포지티브형 니켈 배선 형성
상기 형성예 3에서 준비된 기판을 사용한 것을 제외하고는 실시예 5와 동일한 방법을 사용하여 니켈 금속패턴을 수득하였다. 금속패턴의 특성은 표 2에 나타내었다.
Figure 112003039162053-pat00001
Figure 112003039162053-pat00002
실시예 7 : 니켈 배선을 이용한 1차원 나노 구조물 형성
실시예 5에서 수득한 니켈패턴을 촉매금속으로 사용하여 메탄 기체를 이용한 CVD 방법 (사용장비: ECR-CVD, 사용기체: CH4/Ar = 50/10 sccm, 공정압력: 10 mTorr, MW power: 800W, 기판온도: 약 400℃, 기판에 가해지는 DC bias: -100V 및, 성장시간: 10분)에 의해 탄소나노튜브의 패턴을 수득하였다. 배열된 탄소나노튜브의 전자 현미경 사진은 도 3에 나타내었다.
실시예 8 : 니켈 배선을 이용한 1차원 나노 구조물 형성
실시예 5에서 수득한 니켈패턴을 촉매금속으로 사용하여 암모니아/에틸렌 기체를 이용한 PE CVD법 (사용장비: PE-CVD, 사용기체: NH3 300 sccm / C2H2 70 sccm, 공정압력: 4 Torr, 플라즈마 파워: 500W, 기판온도: 약 500℃, 성장시간: NH3 플라즈마 에칭 3분, C2H2+NH3 플라즈마 성장 20분)에 의해 탄소나노튜브 패턴을 수득하였다. 배열된 탄소나노튜브의 전자현미경 사진은 도 4에 나타내었다.
실시예 9 :
실시예 7로부터 수득한 탄소나노튜브 패턴을 사용하여, 하기 표 3의 제작조건으로 FED 디바이스를 제작하였다(참조: 도 5). 수득한 FED 디바이스의 구동특성을 보여주는 I-V 그래프를 도 6에 나타내었다.
기판 내열 유리(heat-resistant glass)
촉매 금속 Ni(100 nm : 두께)
탄소나노튜브 (CNT) PECVD 법에 의함
형광체 ZnS : Cu, Al
스페이서(Spacer) 400㎛
도 6의 I-V 결과값으로 부터, 선택적 도금 공정을 통해 얻은 촉매금속 물질위에 1차원 나노구조물을 수득한 결과, 특성이 기존의 증착공정을 통해서 얻은 촉매금속물질로 수득한 1차원 나노구조물과 동등의 특성을 보였음을 알 수 있었다.
본 발명에 의할 경우, 촉매 금속패턴의 형성이 스퍼터링, 포토 리소그라피, 에칭공정 등을 거치지 않고 직접 형성되고, 수득된 금속패턴의 촉매활성도도 우수하므로 1차원 나노구조물 패턴을 고해상도로 수득할 수 있다.

Claims (12)

  1. (ⅰ) 광촉매 화합물을 기판에 코팅하여 광촉매 필름을 형성하고 이를 선택적으로 노광하여 결정성장용 핵의 잠재적 패턴을 수득하는 단계; (ⅱ) 상기 결정성장용 핵의 잠재적 패턴을 도금처리하여 금속결정을 성장시켜 금속패턴을 수득하는 단계; 및 (ⅲ) 수득한 금속패턴을 촉매로 하여 상기 패턴상에 선택적으로 1차원 나노구조물을 성장시키는 단계를 포함하는 1차원 나노구조물의 패턴 형성방법.
  2. 제 1항에 있어서, (ⅰ) 단계에서 수득한 결정성장용 핵의 잠재적 패턴을 금속염 용액으로 처리하여 상기 패턴 상에 상기 염용액내의 금속입자를 침적 (deposit)시킨 패턴을 수득하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 금속염 용액은 팔라듐염 용액, 은염 용액, 또는 양자의 혼합염 용액인 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 광촉매 화합물은 (a) 노광시 광에 의해 전자여기가 일어나 활성을 가지게 되는 화합물이거나, 혹은 (b) 노광시 광에 의해 활성을 잃게 되는 화합물인 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 4항에 있어서, 광에 의해 활성을 가지게 되는 화합물 (a)는 광에 의해 TiOx (이 때, X는 2 이하의 수이다)를 형성하는 Ti-함유 유기금속화합물이고, 광에 의해 활성을 잃게 되는 화합물 (b)는 Sn-함유 유기금속화합물인 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 5항에 있어서, Ti를 포함한 유기금속화합물은 테트라이소프로필티타네이트(tetraisopropyl titanate), 테트라-n-부틸티타네이트(tetra-n-butyl titinate), 테트라키스(2-에틸-헥실)티타네이트(tetrakis(2-ethyl-hexyl) titanate), 및 폴리부틸티타네이트(polybutyltitanate)로 이루어진 군으로부터 선택되고, Sn을 포함한 유기금속화합물은 SnCl(OH) 또는 SnCl2인 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, (ⅲ) 단계의 도금처리는 무전해 도금방식에 의하거나 전해 도금방식에 의하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 7항에 있어서, 도금 금속은 Au, Ag, Cu, Ni, Co, Fe, Pd, Pt 및 이들의 금속합금으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 1항에 있어서, (ⅲ)단계에서 1차원 나노구조물은 화학증착(CVD), 플라즈마 증착(PVD), 원자층 증착(Atomic layer deposition: ALD), 또는 분자선 에피택시 (MBE: Molecular Beam Epitaxy)를 사용하거나, 혹은 전해 또는 무전해도금 등 액상 반응법에 의해 형성 및 성장되는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 9항에 있어서, 화학증착은 ECR-CVD 또는 PE-CVD인 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 1항에 따른 방법으로 제조된 1차원 나노구조물 패턴.
  12. 제 11항의 1차원 나노구조물 패턴을 포함하는 FED 디바이스.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050003242A1 (en) 2003-05-13 2005-01-06 Samsung Electronics Co., Ltd. Method for forming metal pattern and electromagnetic interference filter using pattern formed by the method
US6897603B2 (en) 2001-08-24 2005-05-24 Si Diamond Technology, Inc. Catalyst for carbon nanotube growth

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6897603B2 (en) 2001-08-24 2005-05-24 Si Diamond Technology, Inc. Catalyst for carbon nanotube growth
US20050003242A1 (en) 2003-05-13 2005-01-06 Samsung Electronics Co., Ltd. Method for forming metal pattern and electromagnetic interference filter using pattern formed by the method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108827952A (zh) * 2018-07-02 2018-11-16 北京师范大学 Nor逻辑门及其构建方法

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