KR101137632B1 - 금속산화물 나노구조체의 제조방법 및 금속산화물 나노구조체가 구비된 전자소자 - Google Patents

금속산화물 나노구조체의 제조방법 및 금속산화물 나노구조체가 구비된 전자소자 Download PDF

Info

Publication number
KR101137632B1
KR101137632B1 KR1020090078460A KR20090078460A KR101137632B1 KR 101137632 B1 KR101137632 B1 KR 101137632B1 KR 1020090078460 A KR1020090078460 A KR 1020090078460A KR 20090078460 A KR20090078460 A KR 20090078460A KR 101137632 B1 KR101137632 B1 KR 101137632B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
metal oxide
metal
substrate
zinc
oxygen
Prior art date
Application number
KR1020090078460A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20110020963A (ko
Inventor
조형균
김동찬
Original Assignee
성균관대학교산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 성균관대학교산학협력단 filed Critical 성균관대학교산학협력단
Priority to KR1020090078460A priority Critical patent/KR101137632B1/ko
Priority to US12/862,895 priority patent/US8202761B2/en
Publication of KR20110020963A publication Critical patent/KR20110020963A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101137632B1 publication Critical patent/KR101137632B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02612—Formation types
    • H01L21/02617—Deposition types
    • H01L21/0262—Reduction or decomposition of gaseous compounds, e.g. CVD
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82B—NANOSTRUCTURES FORMED BY MANIPULATION OF INDIVIDUAL ATOMS, MOLECULES, OR LIMITED COLLECTIONS OF ATOMS OR MOLECULES AS DISCRETE UNITS; MANUFACTURE OR TREATMENT THEREOF
    • B82B3/00—Manufacture or treatment of nanostructures by manipulation of individual atoms or molecules, or limited collections of atoms or molecules as discrete units
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82B—NANOSTRUCTURES FORMED BY MANIPULATION OF INDIVIDUAL ATOMS, MOLECULES, OR LIMITED COLLECTIONS OF ATOMS OR MOLECULES AS DISCRETE UNITS; MANUFACTURE OR TREATMENT THEREOF
    • B82B1/00—Nanostructures formed by manipulation of individual atoms or molecules, or limited collections of atoms or molecules as discrete units
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y10/00—Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02367—Substrates
    • H01L21/0237—Materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02436—Intermediate layers between substrates and deposited layers
    • H01L21/02439—Materials
    • H01L21/02469—Group 12/16 materials
    • H01L21/02472—Oxides
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02436—Intermediate layers between substrates and deposited layers
    • H01L21/02439—Materials
    • H01L21/02483—Oxide semiconducting materials not being Group 12/16 materials, e.g. ternary compounds
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02518—Deposited layers
    • H01L21/02521—Materials
    • H01L21/02551—Group 12/16 materials
    • H01L21/02554—Oxides
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02518—Deposited layers
    • H01L21/02521—Materials
    • H01L21/02565—Oxide semiconducting materials not being Group 12/16 materials, e.g. ternary compounds
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02518—Deposited layers
    • H01L21/02587—Structure
    • H01L21/0259—Microstructure
    • H01L21/02603—Nanowires
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02612—Formation types
    • H01L21/02617—Deposition types
    • H01L21/02636—Selective deposition, e.g. simultaneous growth of mono- and non-monocrystalline semiconductor materials
    • H01L21/02639—Preparation of substrate for selective deposition
    • H01L21/02645—Seed materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/06—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions
    • H01L29/0657—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions characterised by the shape of the body
    • H01L29/0665—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions characterised by the shape of the body the shape of the body defining a nanostructure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/06—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions
    • H01L29/0657—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions characterised by the shape of the body
    • H01L29/0665—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions characterised by the shape of the body the shape of the body defining a nanostructure
    • H01L29/0669—Nanowires or nanotubes
    • H01L29/0676—Nanowires or nanotubes oriented perpendicular or at an angle to a substrate
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S977/00—Nanotechnology
    • Y10S977/70—Nanostructure
    • Y10S977/811—Of specified metal oxide composition, e.g. conducting or semiconducting compositions such as ITO, ZnOx
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S977/00—Nanotechnology
    • Y10S977/84—Manufacture, treatment, or detection of nanostructure
    • Y10S977/89—Deposition of materials, e.g. coating, cvd, or ald

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)

Abstract

본 발명에 따른 금속산화물 나노구조체의 제조방법은 기판 상에, 제1 금속을 함유한 전구체, 제2 금속을 함유한 전구체 및 산소가 공급되는 S1 단계; 기판 상에 비정질상의 제2 금속 산화막이 형성되는 S2 단계; 기판 상에 제1 금속을 주 성분으로 함유하는 제1 핵들과, 제2 금속을 주 성분으로 함유하는 제2 핵들이 형성되는 S3 단계; 상기 제1 핵들은 상호 이격된 단결정상의 씨드층으로 변환되고, 상기 제2 핵들은 상기 제1 핵들을 둘러싸는 비정질층들으로 변환되는 S4 단계; 및 상기 씨드층 상에서 선택적으로 형성되는 로드(rod)가 성장되는 S5 단계를 포함하며, 상기 제1 금속, 제2 금속 및 산소는 S1 단계 내지 S5 단계에 걸쳐 공급되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 금속산화물 나노구조체의 제조방법은 비정질층을 형성하는 주 성분과 단결정상인 씨드층을 형성하는 주 성분의 유입유량을 제어하여 비정질층의 형성 면적 및 두께를 제어하는 효과가 있다. 이로 인해 씨드층의 밀도와 직경이 제어되는 효과가 있다.
금속산화물, 나노구조체, 전자소자, 삼원계

Description

금속산화물 나노구조체의 제조방법 및 금속산화물 나노구조체가 구비된 전자소자{MANUFACTURING METHOD OF METAL OXIDE NANOSTRUCTURE AND ELECTRONIC DEVICE HAVING THE SAME}
본 발명은 금속산화물 나노구조체의 제조방법 및 이러한 금속산화물 나노구조체가 구비된 전자소자에 관한 것이다. 구체적으로는 금속산화물 나노구조체의 성장에 있어서, 자발적인 이원계 비정질층 위에 자발적인 상분리를 통해 삼원계 비정질층 및 단결정층을 형성하여, 삼원계 비정질층의 상대적 크기에 따라 나노구조체의 직경 및 밀도가 조절되는 제조방법에 관한 것이다.
전계 방출 소자는 일반적으로 뾰족한 팁(tip)을 갖는 나노구조체를 갖는 소자로서, 나노구조체에 인가된 전기장에 의해 팁으로부터 전자 방출을 유도하는 전자 소자이다. 전계 방출 소자는 다양한 전자 장치로 응용되고 있으며, 예를 들어, 전계 방출 디스플레이(field emission display), X-레이 소스, 빔 레이저, 마이크로웨이브 파워증폭기 및 바이오 센서 등 다양한 센서들에 채택되고 있다. 이러한 다양한 응용 제품에서, 전계 방출 소자는 저전압에서도 용이하게 전자가 터널링하도록 구현되어야 한다. 즉 나노구조체의 팁의 반경 및 팁 표면의 일함수를 최소화할 수 있는 나노구조체로 제작될 필요가 있다.
이를 실현하기 위해, 나노구조체의 구조 및 재질에 대하여 다양한 연구가 진행 중에 있으며, 이러한 연구 결과, 탄소 나노 튜브(또는 와이어) 또는 금속 산화물 반도체가 나노구조체의 재료로 주목받고 있다. 이러한 소재들은 우수한 기계적, 열적, 전기적 안정성으로 인해 많은 각광을 받고 있다.
그러나, 탄소나노튜브 등의 경우에 다양한 성장 방법이 제시되고 있음에도 불구하고, 탄소나노튜브 등을 수직 배향하는데 많은 어려움을 갖고 있다. 또한, 탄소나노튜브는 금속 산화물 반도체에 비해 낮은 종횡비(aspect ratio)와 아울러서 낮은 열적, 기계적 안정성을 가진다.
한편, 금속 산화물 반도체를 이용한 수직형 나노구조체는 예컨대, 금속 촉매제를 이용하여 에피택시 성장(epitaxi growth)을 할 수 있다. 이러한 성장 방법은 실리콘 기판 상에 소정의 금속, 예컨대 산화물 나노선 제작에 널리 쓰이는 금(Au)등의 금속 촉매제를 사진공정을 이용하여 패터닝 한 후에, 실리콘 기판 상에 아연 함유 전구체를 공급함으로써 나노구조체들을 성장시키는 것이다.
이러한 에피택시 성장은 화학기상증착(Chemical Vapor Depostion; CVD) 공정을 이용한 에피택시 성장으로써 VLS(Vapor-Liquid-Solid) 메카니즘에 의해 형성될 수 있다. 이러한 방법에 의하면, 나노구조체들이 성장함에 따라 씨앗을 이루는 금(Au)이 나노 와이어들의 팁(tip) 부분으로 이동되고, 아연(Zn)이 하단으로 이동 되는 경향을 가진다.
금속촉매제는 비발광 재결합으로 인한 광학적 특성의 저하, 나노선의 전도도에 대한 제어의 곤란성, 나노선의 배향성 저하 등의 문제점을 야기한다. 이를 해결하기 위해 다양한 방법들이 시도되고 있다.
예컨대 VS(Vapor-Solid) 메카니즘이 적용되는 유기금속 화학기상증착(Chemical Vapor Depostion; MOCVD) 공정을 이용한 에피택시 성장방법으로 나노 와이어들을 제조할 수 있다. 이 공정은 금속 촉매제의 사용을 배제하고 나노 와이어의 성장을 진행시킬 수 있다. 그러나, 유기금속 화학기상증착 공정이 진행되는 온도에 따라 나노 와이어의 성장 방향 및 자발적인 계면층의 형성에 영향을 미칠 수 있다.
도 1 내지 도 3은 종래의 금속 산화물 나노 구조체를 사용하는 전계 방출 소자의 제조 과정으로서 저온에서 수행된 경우의 공정 단면도들이다. 도 1 내지 도 3의 종래 방법은 약 400 내지 450℃의 온도로 진행 되는 경우를 예로 든 것이다.
도 1을 참조하면, 실리콘 기판(10) 상에 아연 함유 전구체(14)를 공급하여 서로 이격된 핵들(12)이 형성된다. 이 경우에, 핵들(12)은 화학기상증착 공정의 금속 씨앗들보다 더 작은 사이즈를 갖는 층들로써 원자 단위 수준의 사이즈를 갖는다.
도 2를 참조하면, 핵들(12; nuclei)을 갖는 실리콘 기판(10) 상에 아연 함유 전구체(14)를 공급하는 과정에서 핵들(12)은 확산하여 인접한 핵들(12)과 합쳐져 씨드층의 사이즈보다 작은 성장핵들(12a)로 응집될 수 있다.
도 3을 참조하면, 아연 함유 전구체와 산소 가스를 포함하는 소스 가스(15)를 공급하며, 공정 진행 온도는 400 내지 450℃로 유지된다. 그 결과, 소스 가스(15)의 공급에 의해 핵들(12a)은 상부로 성장하여 고밀도의 나노 구조체들(18)이 형성된다.
이 방법에 따를 경우, 나노 구조체들(18)이 기판(10)에 수직 하게 성장될 수 있으나, 나노구조체들(18)의 생성 과정에서 실리콘 기판(10)과 나노구조체들(18) 사이에 자발적인 계면층들(16)이 형성될 수 있다. 여기서, 자발적인 계면층들(16)은 나노 구조체들(18)의 하단에서 전위와 같은 디펙트(defect)가 집중되어 있는 곳을 말한다. 이에 따라, 소자구동 시, 나노구조체들(18) 내에서 전자 이동을 저해시킨다.
도 4 내지 도 6은 종래의 금속 산화물 나노구조체를 사용하는 전계 방출 소자의 제조 과정으로서 고온에서 수행된 경우의 공정 단면도들이다. 도 4 내지 도 6의 실시예는 전술한 종래 방법의 공정진행 온도보다는 높은 약 500℃의 온도로 진행되는 경우이다.
도 4를 참조하면, 실리콘 기판(10) 상에 아연 함유 전구체(14)를 공급하여 서로 이격된 핵들(20)이 형성된다. 이 경우에, 핵들(20)은 실리콘 기판(10) 상에서 빠른 확산 및 이동성을 가져 주변의 더 많은 핵들과 응집될 수 있다. 이에 따라, 고온 공정의 핵들(20)은 저온 공정의 핵들보다 더 큰 사이즈를 갖는 핵들로 성장되어 갈 수 있다.
도 5를 참조하면, 아연 함유 전구체(14)를 공급하는 과정에서 성장핵들(20) 은 더 활발하게 핵성장함으로써 결국 씨앗 수준의 사이즈를 갖는 씨드층(22)으로 성장된다.
도 6을 참조하면, 이러한 씨드층(22) 상에 아연 함유 전구체 및 산소 가스를 포함하는 소스 가스(23)를 공급함으로써 나노구조체(24)가 형성될 수 있다. 고온 공정에서 진행되는 경우에, 저온 공정에서 형성된 자발적인 계면층들은 형성되지 않는 반면에, 씨드층(22)을 구성하는 핵들의 성장 방위에 따라 하나의 응집된 씨드층(22)은 다양한 결정 방위를 가질 수 있다. 따라서, 나노구조체(24)의 성장 방향이 실리콘 기판(10) 상에 수직되게 성장되지 않을 뿐만 아니라, 하나의 씨드층에서 다양한 성장 방위를 갖는 방사형의 나노구조체(24)로 성장될 수 있다.
전술한 전자 장치에 사용되는 전계 방출 소자는 전형적으로 전자들의 방향성 있는 방출을 요구하고 있다. 이에 따라, 나노구조체(24)가 수직 하지 않게 성장하는 것은 이러한 요구에 부합되지 않는다. 또한, 나노구조체(24)가 수직 정렬되지 않음으로 인하여 후속 공정의 진행에 곤란을 초래할 수 있는 문제점이 제기되었다.
이에 본 발명자들은 수직으로 배향되며 전계방출특성을 향상시킬 수 있는 금속산화물 나노구조체에 대한 연구를 수행하여 왔다. 기판 상에 제1 금속을 주 성분으로 채택하여 단결정상으로 형성되는 씨드층과, 기판 상에 제2 금속을 주 성분으로 채택하여 비정질상으로 형성되는 비정질층을 이용하여 금속산화물 나노구조체를 형성시키는 연구가 수행되었다.
특히 반응 가스의 공급 과정에서 반응 물질들의 상대적 유량, 챔버 내의 압력 및 온도 등의 공정 조건에 따라 비정질층들은 씨드층들에 비해 더 넓은 면적을 차지하도록 형성될 수 있다. 이를 이용하여 씨드층들의 밀도와 직경을 제어하는 것이 가능함을 확인하였다. 금속산화물 나노구조체는 씨드층에서 수직 성장되므로 비정질층들의 상대적 면적 제어를 통해 나노구조체의 밀도와 직경을 제어할 수 있는 것이다.
본 발명에 따른 금속산화물 나노구조체의 제조방법 및 이러한 금속산화물 나노구조체가 구비된 전자소자는 다음과 같은 해결과제를 가진다.
첫째, 비정질층의 형성면적을 제어하여, 금속산화물 나노구조체가 형성될 씨드층의 밀도와 직경을 제어하고자 한다.
둘째, 금속산화물 나노구조체가 기판 상에서 수직으로 배향되도록 하고자 한다.
셋째, 금속산화물 나노구조체가 구비된 전자소자를 제공하고자 한다.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 금속산화물 나노구조체의 제조방법은 기판 상에, 제1 금속을 함유한 전구체, 제2 금속을 함유한 전구체 및 산소가 순차적으로 공급되는 S1 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 금속산화물 나노구조체의 제조방법은 S1 단계에서 공급된 전구체들 및 산소가 계속공급되는 공정을 유지하여, 기판 상에 비정질상의 제2 금속 산화막이 형성되는 S2 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 금속산화물 나노구조체의 제조방법은 S1 단계에서 공급된 전구체들 및 산소가 계속공급되는 공정을 유지하여, 기판 상에 제1 금속을 주 성분으로 함유하는 제1 핵들과, 제2 금속을 주 성분으로 함유하는 제2 핵들이 형성되는 S3 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 금속산화물 나노구조체의 제조방법은 S1 단계에서 공급된 전구체들 및 산소가 계속공급되는 공정을 유지하여, 제1 핵들은 상호 이격된 단결정상의 씨드층으로 변환되고, 제2 핵들은 상기 제1 핵들을 둘러싸는 비정질층들으로 변환되는 S4 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 금속산화물 나노구조체의 제조방법은 S1 단계에서 공급된 전구체들 및 산소가 계속공급되는 공정을 유지하여, 씨드층 상에서 선택적으로 형성되는 로드(rod)가 성장되는 S5 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 금속산화물 나노구조체의 제조방법에 있어서, 제2 금속은 제1 금속이 단결정을 생성하는 온도에서, 비정질상을 형성하는 금속인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 금속산화물 나노구조체의 제조방법에 있어서, 제1 금속은 아연(Zn)이고, 제2 금속은 마그네슘(Mg)인 것을 특징으로 하는 금속산화물 나노구조체의 제조방법.
본 발명에 따른 금속산화물 나노구조체의 제조방법에 있어서, 기판 상에 공급되는 아연(Zn)과 산소의 유량비(flow rate)는 1 : 180 내지 1 : 200인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 금속산화물 나노구조체의 제조방법에 있어서, 기판 상에 공급되는 아연(Zn)과 마그네슘(Mg)의 유량비(flow rate)는 1 : 1/4 내지 1 : 1/8 인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 금속산화물 나노구조체의 제조방법에 있어서, S4 단계의 경우, 씨드층은 아연을 주 성분으로 채택하는 ZnxMg1 -xO(0<x<1) 삼원계 산화합금막으로 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 금속산화물 나노구조체의 제조방법에 있어서, S4 단계의 경우, 비정질층은 마그네슘을 주 성분으로 채택하는 ZnxMg1 -xO(0<x<1) 삼원계 산화합금막으로 형성되는 것을 특징으로 하는 금속산화물 나노구조체의 제조방법.
본 발명에 따른 금속산화물 나노구조체의 제조방법에 있어서, S5 단계의 경우, 로드는 아연을 주 성분으로 채택하는 ZnxMg1 -xO(0<x<1) 산화합금막으로 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 금속산화물 나노구조체의 제조방법에 있어서, S5 단계의 경우, 로드는 기판 상에 수직되는 [0001] 방위로 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 금속산화물 나노구조체가 구비된 전자소자는 캐소드 전극(cathode electrode)을 갖는 제1 기판; 제1 기판과 서로 이격되게 배치됨과 아울러서 애노드 전극(anode electrode)을 갖는 제2 기판; 및 캐소드 전극 상에는 제1 항의 방법에 의해 형성된 금속산화물 나노구조체를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 금속산화물 나노구조체의 제조방법에 있어서, 애노드 전극은 상기 캐소드 전극과 서로 마주보도록 배치되며, 애노드 전극 상에 형광층을 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 금속산화물 나노구조체의 제조방법에 있어서, 캐소드 전극은 제1 기판 상에 제1 방향을 따라 다수의 스트라이프 패턴으로 배치되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 금속산화물 나노구조체의 제조방법에 있어서, 캐소드 전극 상에는, 제1 방향과 다른 방향으로 신장되어 교차되는 게이트 전극을 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 금속산화물 나노구조체의 제조방법에 있어서, 전자소자는 전계 방출 디스플레이(field emission display; FED), 플라즈마 디스플레이(PDP), 마이크로웨이브 증폭기, 반도체 제조 장치에 사용되는 레이저 빔 및 바이오 센서로 이루어진 일 군으로부터 선택된 어느 하나에 적용되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 금속산화물 나노구조체의 제조방법은 비정질층을 형성하는 주 성분과 단결정상인 씨드층을 형성하는 주 성분의 유입유량을 제어하여 비정질층의 형성 면적 및 두께를 제어하는 효과가 있다. 이로 인해 씨드층의 밀도와 직경이 제어되는 효과가 있다.
나아가 본 발명에 따른 금속산화물 나노구조체가 구비된 전자소자는 전계방출특성이 향상되는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
이하, 첨부된 도면들 및 후술 되어 있는 내용을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 기술적 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어 지는 것이다.
첨부된 도면들에 있어서, 층 및 영역들의 두께는 내용 전달의 명확성을 기하기 위하여 일부 과장되어 있음을 밝힌다. 본 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
또한, 소자(element) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위 뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자가 개재된 경우도 모두 포함한다.
도 7 내지 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 금속산화물의 나노구조체의 제조 방법을 설명하기 위한 공정 개념도들이다. 이하에서는 도 7 내지 도 11을 참 조하여, 본 발명에 따른 제조 방법에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 금속산화물 나노구조체의 제조방법은, 기판 상에, 제1 금속을 함유한 전구체, 제2 금속을 함유한 전구체 및 산소가 순차적으로 공급되는 S1 단계; S1 단계에서 공급된 전구체들 및 산소가 계속공급되는 공정을 유지하여, 기판 상에 비정질상의 제2 금속 산화막이 형성되는 S2 단계; S1 단계에서 공급된 전구체들 및 산소가 계속공급되는 공정을 유지하여, 기판 상에 제1 금속을 주 성분으로 함유하는 제1 핵들과, 제2 금속을 주 성분으로 함유하는 제2 핵들이 형성되는 S3 단계; S1 단계에서 공급된 전구체들 및 산소가 계속공급되는 공정을 유지하여, 상기 제1 핵들은 상호 이격된 단결정상의 씨드층으로 변환되고, 상기 제2 핵들은 상기 제1 핵들을 둘러싸는 비정질층들으로 변환되는 S4 단계; 및 S1 단계에서 공급된 전구체들 및 산소가 계속공급되는 공정을 유지하여, 상기 씨드층 상에서 선택적으로 형성되는 로드(rod)가 성장되는 S5 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 기판(100)은 기판은 실리콘, 사파이어, 갈륨나이트라이드, 유리 및 ITO로 이루어진 일 군으로부터 선택된 어느 하나로 형성될 수 있다. 본 실시예에서는 실리콘 기판(100)을 사용하여 실험을 수행하였다. 기판(100)은 초음파 등을 이용하여 세정된다. 초음파 세정의 경우, 예로 아세톤 및 메탄올으로 화학적 세정을 진행하고, 이후 순수로 세정할 수 있다. 그 후, 기판(100)을 소정 온도의 오븐에서 건조 시키는 것이 바람직하다.
다음으로, 세정된 기판(100)을 소정의 온도로 유지되는 챔버(미도시)에 로딩시킨다. 이 경우 일반적으로 기판 상에는 자발적 SiO2 층(native SiO2 layer)(110)이 형성된다.(도 7 참조)
이후 기판(100)에 대하여, 챔버 내의 샤워 헤드(미도시) 등의 분사 부재를 통하여 제1 금속을 함유한 전구체, 제2 금속을 함유한 전구체 및 산소가 공급되는 S1 단계가 진행된다.
본 발명에 따른 제1 금속 및 제2 금속은, 제1 금속이 단결정상을 생성하는 온도에서 제2 금속이 비정질상을 형성하는 금속이 바람직하다. 본 발명에 따른 일 실시예로서, 본 명세서에서는 제1 금속은 아연(Zn)이고, 제2 금속은 마그네슘(Mg)인 실시예를 제시하며, 본 실시예를 중심으로 본 발명을 설명한다.
본 발명에 따른 제조방법에 의하면 제1 금속, 제2 금속 및 산소는 S1 단계 내지 S5 단계에 걸쳐 공급된다. 기판 상에 공급되는 아연(Zn)과 산소의 유량비(flow rate)는 1 : 180 내지 1 : 200인 것이 바람직하다.
아연(Zn)의 공급 유량 1을 기준으로 산소의 공급유량이 200배를 초과하면, 형성되는 나노선이 두꺼워져 뭉쳐진 파티클(particle)형태의 구조로 되는 문제점이 있다. 아연(Zn)의 공급 유량 1을 기준으로 산소의 공급유량이 180배 미만이면, 나노구조가 형성되지 못하고 마이크로 구조로 형성되는 문제점이 있다.
본 발명에 따른 제조방법에 의하면, 기판 상에 공급되는 아연(Zn)과 마그네슘(Mg)의 유량비(flow rate)는 1 : 1/4 내지 1 : 1/8 인 것이 바람직하다.
아연(Zn)의 공급 유량 1을 기준으로 마그네슘(Mg)의 공급유량이 1/4 배를 초 과하면, 마그네슘을 주 성분으로 채택하는 비정질층이 과다하게 형성되어 아연을 주 성분으로 채택하는 단결정상의 씨드층이 지나치게 약화되거나 소멸되는 문제점이 있다. 아연(Zn)의 공급 유량 1을 기준으로 마그네슘(Mg)의 공급유량이 1/8 배 미만이면, 나노구조가 형성되지 못하고 마이크로 구조로 형성되는 문제점이 있다.
본 발명에 따른 S1 단계의 경우, 제1 금속을 함유한 전구체가 제2 금속을 함유한 전구체보다 먼저 공급되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 S2 단계는 기판 상에 비정질상의 제2 금속 산화막이 형성된다. 제2 금속이 마그네슘인 경우 비정질의 MgO(amorphous MgO)(120)층이 형성된다. 이는 제2 금속인 마그네슘이 에너지 측면에서 산화물로의 반응이 안정적으로 일어나므로, 기판 상에 아연(제1 금속)보다 산화막이 먼저 형성되기 때문이다(도 8 참조). 이에 비해, 아연은 상대적으로 마그네슘보다는 기판에 쉽게 결합 되지 못하는 점이 있다.
따라서 본 발명에 따른 S1 단계의 경우, 아연을 주 성분으로 채택하는 씨드층들의 형성(도 9 참조)을 위하여, 아연이 마그네슘보다 먼저 공급되는 것이 보다 바람직하다.
본 발명에 따른 제조방법에 있어서, 아연(Zn)을 함유한 전구체는 디메틸아연[Zn(CH3)2], 디에틸아연[Zn(C2H5)2], 아연아세테이트[Zn(OOCCH3)2?H2O], 아연아세테이트 무수물[Zn(OOCCH3)2] 및 아연 아세틸아세토네이트[Zn(C5H7O2)2]으로 이루어진 일 군으로부터 선택된 어느 하나인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 제조방법에 있어서, 마그네슘(Mg)을 함유하는 전구체는 비스- 사이클로펜타디닐마그네슘(Cp2Mg), 이오딘화메틸마그네슘 (MeMgI) 및 디에틸마그네슘(Et2Mg) 으로 이루어진 일 군으로부터 선택된 어느 하나인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 제조방법에 있어서, 제1 금속을 함유한 전구체 및 제2 금속을 함유하는 전구체는 일반적으로 불활성기체로 이루어진 캐리어 가스에 의해 공급된다.
본 발명에 따른 제조방법에 있어서, 산소는 산소함유 가스에 의해 공급된다. 본 발명에 따른 산소함유 가스는 산소, 오존, 이산화질소, 수증기 및 이산화탄소로 이루어진 일 군으로부터 선택된 어느 하나인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 캐리어가스 및 산소함유 가스는 400℃ 내지 600℃의 온도하에서 공급되는 것이 바람직하다. 챔버 내의 온도인 400℃ 내지 600℃는 아연을 단결정상으로 형성시킬 수 있는 온도이며, 마그네슘을 비정질상으로 형성시킬 수 있는 온도이기 때문이다.
본 발명에 따른 캐리어가스 및 산소함유 가스는 20 내지 40초의 시간 동안 공급되는 것이 바람직하다. 또한 본 발명에 따른 캐리어가스 및 산소함유 가스의 공급은 1torr 미만의 압력으로 진행될 수 있다. 더욱 바람직하게는 0.001 torr 이하로 진행될 수 있다. 챔버 내로 공급되는 아연 함유 전구체는 5 ~ 10μmol/min의 유량으로 공급될 수 있다. 마그네슘 함유 전구체는 1 ~ 5μmol/min 의 유량으로 공급될 수 있다. 또한 산소함유 가스는 50 ~ 100 sccm의 유량으로 공급되는 것이 바람직하다. 캐리어 가스로 공급되는 불활성 가스는 10 ~ 100sccm의 유량으로 챔버에 유입될 수 있다. 이러한 전구체들 및 산소 함유 가스의 공급은 당업자에게 자명하게 공지된 다양한 순서로 진행될 수 있다.
본 발명에 따른 S3 단계의 경우, 기판 상에 제1 금속을 주 성분으로 함유하는 제1 핵들과, 제2 금속을 주 성분으로 함유하는 제2 핵들이 형성되는 것을 특징으로 한다. S3 단계의 경우, 제1 핵 및 제2 핵의 형성은 각각 20초 내지 40초의 시간 동안 400℃ 내지 600℃의 온도에서 1torr 미만의 압력으로 진행될 수 있다.
이에 더하여, 제1 핵들은 소정의 방위를 갖도록 형성될 수 있으며, 예컨대, [0001] 방위를 가질 수 있다. 이는 기판(100)의 주 표면과 수직 되는 방위를 의미한다.
본 발명에 따른 S4 단계의 경우, 제1 핵들은 상호 이격된 단결정상의 씨드층(130)으로 변환되고, 제2 핵들은 제1 핵들을 둘러싸는 비정질층(140)들로 변환되는 것을 특징으로 한다.
챔버 내의 400 내지 600℃의 온도는 아연을 단결정상으로 생성시키나, 마그네슘을 비정질상으로 생성시키는 온도이다. 이에 따라, 아연 핵들은 핵성장하여 단 결정 영역들에서 단결정의 씨드층들(130)로 상변환될 수 있고, 마그네슘 핵들은 핵성장하여 비정질층들(140)로 상변환될 수 있다. 이 경우에, 씨드층들(130) 및 비정질층들(140)은 수 nm의 두께를 갖도록 분자 단위 수준일 수 있다. 도면에서는 설명의 편의상 과장되게 도시되었다.
마그네슘은 아연이 단결정상을 형성하는 온도에서 비정질상을 형성하게 된다. 아연의 단결정 형성온도인 400℃ 내지 600℃의 온도에서 아연의 공급 유량보다 1/4 ~ 1/8 배가 공급된 마그네슘은, 제2 핵들이 형성시킨 비정질층(140)들을 더욱 성장시키게 된다.
제1 핵들(nuclei) 즉, 아연이 주 성분으로 함유된 아연 핵들은 기판 상에서 단결정상의 영역인 씨드층(130)으로 형성되며, 또한 서로 이격되어 형성될 수 있다.(도 9 참조)
마그네슘 핵들은 원자 단위의 수준으로 생성됨과 아울러서 아연에 비해 높은 흡착 에너지를 가짐으로써 초기 성장핵을 이루는 과정에서 아연 핵들보다 더 넓은 영역을 차지하도록 형성될 수 있다. 본 실시예에서는 제1 금속 및 제2 금속을 함유하는 핵들의 예로 아연과 마그네슘을 예로 들고 있으나, 발명의 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 당업자는 상술한 조건을 만족하는 금속을 임의로 선택할 수 있다.
제2 핵들(nuclei) 즉, 마그네슘이 주 성분으로 함유된 마그네슘 핵들은 비정질층으로 형성되며, 아연핵들을 둘러싸게 된다. 이에 따라, 기판 상에서 아연 핵들 사이에 놓인, 즉 아연 핵들을 둘러싸고 있는 부분은 비정질상의 영역들로 구성될 수 있다.(도 9 참조) 한편, 아연 핵들은 원자 단위의 수준으로 생성될 수 있다.
씨드층들(130)은 아연(Zn)을 주 성분으로 하는 단결정(single crystal) 삼원계 MgZnO 합금막(s-MgZnO)으로 형성되고, 비정질층들(140)은 마그네슘(Mg)을 주 성분으로 하는 비정질(amorphous) 삼원계 MgZnO 합금막(a-MgZnO)으로 형성된다.
주 성분의 의미를 산소를 제외한 금속 성분들 중 상대적으로 가장 많이 함유된 금속이라고 정의할 경우에, 씨드층들(130)은 마그네슘에 비해 아연을 상대적으로 더 함유하며, 비단결정층들(140)은 아연에 비해 마그네슘을 상대적으로 더 함유한다. 이에 따라, 씨드층들(130)은 아연 핵들과 동일한 방위를 갖도록 형성될 수 있으며, 예컨대, [0001] 방위를 가질 수 있다. 이는 기판(100)의 주 표면과 수직된 방위를 의미한다.
도 9와 도 10을 대비하면 알 수 있듯이, 기판 상에서 비정질층(a-MgZnO)(140)이 성장되면, 제1 핵들이 형성시킨 단결정상의 영역인 씨드층(s-MgZnO)(130)들은 보다 밀도가 감소되고, 직경도 감소된다. 여기서 씨드층(s-MgZnO)(130)들의 밀도가 감소된다는 것은 기판 상에서 형성되는 씨드층들의 개수가 감소 된다는 것을 의미한다. 또한 씨드층(s-MgZnO)들의 직경이 감소된다는 것은 기판 상에서 비정질층(a-MgZnO)(140)이 차지하는 영역이 더욱 성장되어, 기판 상에서 단결정층(s-MgZnO)의 영역이 보다 협소해진다는 것을 의미한다.(도 13 참조)
다시 말하면, 반응 소스의 공급 과정에서 반응 소스의 유량비, 챔버 내의 압력 및 온도 등의 공정 조건에 따라 비정질층(a-MgZnO)은 씨드층(s-MgZnO)들에 비해 더 넓은 면적을 차지하도록 형성될 수 있다. 이는 마그네슘이 아연에 비해 높은 흡착에너지를 갖는데 기인하여 비정질층(a-MgZnO)(140)들이 씨드층(s-MgZnO)(130)들에 비해 더 많은 면적을 차지할 수 있다. 이에 따라, 씨드층(s-MgZnO)(130)들의 폭이 증가되는 것을 억제할 수 있다.
본 발명에 따른 S4 단계의 경우, 씨드층(s-MgZnO)은 아연을 주 성분으로 채택하는 ZnxMg1 -xO(0<x<1) 삼원계 산화합금막으로 형성되는 것이 바람직하다. 나아가 본 발명에 따른 씨드층(s-MgZnO)들은 0.6
Figure 112009051861497-pat00001
x
Figure 112009051861497-pat00002
0.8의 값을 갖도록 형성되는 것이 보다 바람직하다.
본 발명에 따른 S4 단계의 경우, 비정질층(a-MgZnO)은 마그네슘을 주 성분으로 채택하는 ZnxMg1 -xO(0<x<1) 삼원계 산화합금막으로 형성되는 것이 바람직하다. 나아가 본 발명에 따른 비정질층(a-MgZnO)은 0.3
Figure 112009051861497-pat00003
x<0.5의 값을 갖도록 형성되는 것이 보다 바람직하다.
본 발명에 따른 S5 단계의 경우, 씨드층 상에서 선택적으로 형성되는 로 드(rod)가 성장되는 것을 특징으로 한다.(도 11 참조)
그 결과, 씨드층(s-MgZnO)들 상에 선택적으로 로드(rod)(150)들이 성장되어 씨드층(s-MgZnO)들과 함께 금속 산화물 나노구조체들을 구성한다. 로드(150)들은 씨드층(s-MgZnO)들과 동일한 성분을 갖는 합금막 및 동일한 결정 구조를 갖도록 형성될 수 있다.
구체적으로 본 발명에 따른 로드는 아연을 주 성분으로 채택하는 ZnxMg1 -xO(0<x<1) 산화합금막으로 이루어지는 것이 바람직하다. 나아가 본 발명에 따른 로드는 0.7
Figure 112009051861497-pat00004
x
Figure 112009051861497-pat00005
0.9의 값을 갖도록 형성되는 것이 보다 바람직하다.
본 발명에 따른 S5 단계의 경우, 로드(150)는 기판 상에 수직되는 [0001] 방위로 형성될 수 있다. 이는 상술한 바와 같이, 비정질층(a-MgZnO)들의 빠른 성장이 고온의 공정 과정에서 씨드층(s-MgZnO)들의 성장을 억제시킴으로 인하여 씨드층(s-MgZnO)들이 작은 사이즈로 형성되는데 기인한다. 이에 따라, 작은 사이즈를 갖는 씨드층(s-MgZnO)들 상에 로드들(112)은 다른 방위를 갖지 않고 [0001] 방위로 성장할 수 있다. (도 12 내지 도 16 참조)
그리고 본 발명에 따른 로드는 5 내지 15 nm의 폭을 갖는 것이 바람직하다. 본 발명에 따른 로드의 성장은 유기금속 화학기상증착법, 기상 에피택시 및 분자빔 에피택시로 이루어진 일 군으로부터 선택된 어느 하나로 수행되는 것이 바람직하 다.
본 발명에 따른 씨드층 및 로드는 우르짜이트(wurtzite) 결정 구조를 갖는 것이 바람직하다.
이하, 실험예들 및 비교예들을 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 단, 하기 실험예들은 본 발명을 예시하기 위한 것으로서 본 발명이 하기 실험예들에 의하여 한정되는 것은 아님으로 이해되어야 한다.
본 실시예인 전자 소자는 다음과 같이 제조되었다. 실리콘 기판에 대하여 아세톤, 메탄올 및 순수의 순서로 초음파 세정을 5분간 실시한 후에, 약 80℃의 온도의 오븐에서 건조 과정을 거쳤다. 이어서, 기판을 챔버 내에 위치시켜 간접 가열 방식인 인덕션 코일을 사용하여 챔버의 온도를 500℃로 유지하였고, 챔버 내의 압력은 0.001torr로 유지시켰다. 다음으로, 챔버 내로 아연 함유 전구체인 디메틸아연[Zn(CH3)2]을 5 ~ 10μmol/min의 유량으로 30초 동안 공급하고, 이후 30초 동안에 마그네슘 함유 전구체인 비스- 사이클로펜타디닐마그네슘(Cp2Mg)을 1 ~ 5μmol/min의 유량으로 공급하였다. 연속적으로, 챔버 내로 산소 가스를 30초간 50 ~ 100sccm의 유량으로 공급하였다. 이후, 챔버의 압력을 1Torr로 증가시키나, 온도는 계속 유지한 상태로 디메틸아연과 6N 농도의 산소 가스를 30분간 챔버로 공급하였다. 이와 동시에, 6N의 아르곤 가스를 챔버 내에서 캐리어 가스로 사용하였다.
본 실시예에서 챔버 내로의 공급 순서는 아연함유전구체 -> 마그네슘함유전구체 -> 산소가스의 순서로 실험이 수행되었다. 본 실험예에서의 순서는 공급 순서를 의미하는 것으로서, 먼저 공급된 아연함유전구체는 마그네슘함유전구체나 산소가스의 공급이 개시되어도 여전히 챔버 내로 공급되고 있다. 마찬가지로 마그네슘함유전구체도 산소가스의 공급이 개시되어도 여전히 챔버 내로 공급되고 있다.
도 17 내지 도 19는 마그네슘(Mg) 유량에 따른 MZO 나노와이어(nanowires)의 정확한 성장 메커니즘을 규명하기 위해 측정된 투과전자현미경 이미지 및 EDX point-scan 결과이다
도 17a와 도 17b는 80SCCM(1.13E-6mol/min)의 마그네슘(Mg) 유량비(flow rate)에서 성장된 나노와이어(nanowires)의 SEM 결과이며, 도 17c와 도 17d는 100SCCM(1.41E-6mol/min) 결과이다.
도 17a와 17c에서 마그네슘(Mg) 유량비(flow rate)에 따라 나노선의 직경이 2배 정도의 차이가 있음을 확인할 수 있다. 도 17a의 MZO 나노와이어(nanowires)는 기판에 수직한 방향으로 에피 성장된 것을 보이고 있으며, 마그네슘(Mg) 조성이 씨앗은 25.6at%, 나노와이어(nanowires)는 19.4%인 것을 알 수 있다.
특히 주목할 만한 것은 마이크로와이어(microwires) 구조에서는 보이지 않던, 콘트라스트 차이를 보이는 3개의 층이 나노와이어(nanowires) 아래와 주변으로 존재함을 알 수 있는데, 기판에서 가장 가까운 1번째 층은 마이크로와이어(microwires)의 자연산화막(native oxide)과 같은 두께이지만 흰색이 아닌 짙은 회색을 띈다. 이는 마그네슘(Mg)이 확산된 자연산화막(native oxide)으로 생각된다.
2번째 층은 옅은 회색의 띠로 존재하며 TEM 측정에서 비정질층으로 확인되었으며, 마그네슘(Mg) 조성은 97.4%로 우측의 조성 그래프에서 보는 것과 같이 아연(Zn)이 거의 없는 MgO 층 임을 확인하였다. 3번째 층은 도 17b에서 보여진 것과 같이 씨앗 층 주변으로 다시 짙은 콘트라스트를 보이는 비정질 층이 존재함을 알 수 있는데, 이 곳에서의 마그네슘(Mg) 조성은 78.3%로 아연(Zn)이 적게 함유된 비정질 MZO 층임을 확인하였다.
반면, 상대적으로 높은 마그네슘(Mg) 유량에서 성장된 MZO 나노와이어(nanowires)에서는 나노와이어(nanowires) 조성이 8%로 상대적으로 적고, 씨앗 층과 비정질 MgO의 조성이 36.3%와 85.3%로 상대적으로 높은 마그네슘(Mg) 함량을 나타냈다. 또한 100SCCM의 유량에서 성장된 나노와이어(nanowires)의 씨앗 층은 40nm에서 20nm로 작아지고, 비정질 MZO층의 두께는 3 nm에서 8nm로 증가한 것을 확인하였다. 이러한 마그네슘(Mg) 유량 증가에 따른 나노구조의 형상변화는 도 7 내지 도 11에서 모델링되어 있다.
도 20은 마그네슘의 유입량에 따른 나노선의 형성에 관한 TEM(Transmission Eelectron Microscope) 사진들이다.
도 21 내지 도 24는 마그네슘(Mg) 유량 증가에 따른 마이크로와이어(microwires)와 나노와이어(nanowires)의 밀도 및 상온 PL 측정결과를 나타내는 데이터이다. 마이크로와이어(microwires)의 경우, 마그네슘(Mg) 유량 증가에 따라 2.1×1014에서 1.4×1014/cm2으로 밀도가 감소하며, 나노와이어(nanowires)의 경우, 4.2×1018에서 5.3×1018/cm2으로 밀도가 증가하였다. 와이어들(wires)의 밀도는 와이어들(wires)이 성장된 씨앗들의 밀도로 생각할 수 있으며, 낮은 밀도의 마이크로(micro) 씨앗들이 높은 밀도의 나노(nano) 씨앗들로 구조적 변이를 일으키는데 있어, 마그네슘(Mg)이 중대한 역할을 했음을 알 수 있다.
또한 상온 PL 측정결과에서, 마그네슘(Mg) 함량에 따라 PL 강도의 증가와 피크위치(peak position)의 단파장이동(blue shift) 거동을 관찰 할 수 있는데, PL 강도 값의 증가는 와이어의 직경, 수직성장 정도, 마그네슘(Mg) 함량 변화와 밀접한 연관성을 가진다.
특히, PL 피크위치(peak position)가 단파장이동(blue shift) 하다 80 SCCM(Mg=8.47E-7mol/min)에서 거의 포화(saturation) 되는 것은 밀도가 높은 나노와이어(nanowires)의 팁(tip) 부분의 마그네슘(Mg) 함량은 거의 같게 된다는 것을 의미한다.
이하, 도 25를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 금속산화물 나노구조체를 구비한 전자 소자에 대하여 설명한다.
본 발명에서 언급되는 전자소자는 금속산화물 나노구조체가 적용되는 응용 소자로서 예컨대, 전계 방출 디스플레이(field emission display; FED), 플라즈마 디스플레이(PDP), 마이크로웨이브 증폭기, 반도체 제조 장치에 사용되는 레이저 빔 또는 바이오 센서 등일 수 있다.
이 중, 디스플레이 장치 및 마이크로웨이브 증폭기는 캐소드 전극과 이에 이격되게 배치되는 애노드 전극을 구비하며, 캐소드 전극 상에 상기 전자 소자를 포함하는 구조를 갖는다.
이들 중에서도 도면에서는 전계 방출 디스플레이를 일례로 도시하였으며, 본 발명인 전자 장치는 전계 방출 디스플레이를 예로 들도록 한다. 한편, 전계 방출 디스플레이는 이극관(diode) 구조(즉, 캐소드-애노드 구조) 또는 삼극관(triode) 구조(즉, 캐소드-게이트-애노드 구조)로 구성될 수 있다. 게이트 전극의 사용은 전 계 방출의 제어에 더 적합하여 선호된다. 결론적으로, 본 명세서에서는 삼극관 구조의 전계 방출 디스플레이를 예로 들어 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 전자소자는 캐소드 전극(cathode electrode)(204)을 갖는 제1 기판(202)를 구비한다. 본 발명에 따른 제1 기판(202)은 실리콘, 사파이어, 갈륨나이트라이드, 유리 및 ITO로 이루어진 일 군으로부터 선택된 어느 하나를 포함하는 것이 바람직하다. 제2 기판은 ITO인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 제2 기판(216)은 제1 기판(202)과 서로 이격되게 배치됨과 아울러서 애노드 전극(anode electrode)(218)을 구비한다.
본 발명에 따른 캐소드 전극 상에는 본 발명에 따른 제조방법의 여러 실시예에 의해 형성된 금속산화물 나노구조체가 포함된다.
제1 기판(202) 및 제2 기판(216) 사이를 지지하는 스페이서들(미도시)이 다수 배치될 수 있으며, 제1 기판(202) 및 제2 기판(216) 사이는 진공에 가까운 분위기로 형성되어 있다. 아울러, 본 발명에 따른 캐소드 전극(204)은 제1 기판(202) 상에 제1 방향을 따라 다수의 스트라이프 패턴으로 배치될 수 있다.
제1 기판(202) 상에는 개구부들(210)을 갖는 절연층들(206)이 배치되며, 절연층들(206) 상에 제1 방향과 다른 제2 방향을 따라 신장되어 교차되는 다수개의 게이트 전극들(208)이 배치될 수 있다.
이러한 개구부들(210)을 통해 노출된 캐소드 전극(204) 상에 금속 산화물 나노구조체들(214)이 형성된다. 아울러, 상기 나노구조체들(214) 사이의 상기 캐소드 전극(204) 상에 비정질층들(212)이 형성된다. 즉, 개구부들(210)에 의해 노출된 캐 소드 전극(204) 상에 전자 소자들이 배치된다.
본 발명에 따른 애노드 전극(218)은 캐소드 전극(204)과 서로 마주보도록 배치될 수 있다. 또한, 애노드 전극(218) 상에 형광층(220)을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 형광층들(220)은 백색 형광층으로 이루어지거나, 적색, 녹색 및 청색 형광층들이 조합된 구성으로 이루어질 수 있다.
본 발명에 따른 전자소자에 있어서, 금속 산화물 나노구조체들(214)은 수직으로 정렬되며 또한 미세한 폭(직경)을 가지므로 우수한 전계 방출 효과를 발휘할 수 있다
본 명세서에서 설명되는 실시예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1 내지 도 3은 종래의 금속 산화물 나노구조체 제조방법으로서 저온에서 수행된 공정 단면도이다.
도 4 내지 도 6은 종래의 금속 산화물 나노구조체 제조방법으로서 고온에서 수행된 공정 단면도이다.
도 7 내지 도 11은 본 발명에 따른 금속산화물 나노구조체의 제조방법에 관한 공정 개념도이다.
도 12는 제2 금속을 주 성분으로 함유하는 비정질층의 형성정도에 따라 씨드층의 형성에 영향을 미치는 것을 나타내는 공정 개념도이다.
도 13 및 도 14는 제2 금속을 주 성분으로 함유하는 비정질층(a-MgZnO)이 상대적으로 두께가 얇고, 기판상의 범위가 협소하게 형성되어 단결정의 씨드층(s-MgZnO)의 직경이 크게 형성되는 경우를 나타내는 공정 개념도이다.
도 15 및 도 16은 제2 금속을 주 성분으로 함유하는 비정질층(a-MgZnO)이 상대적으로 두께가 두껍고, 기판상의 범위가 광범하게 형성되어 단결정의 씨드층(s-MgZnO)의 직경이 작게 형성되는 경우를 나타내는 공정 개념도이다.
도 17 내지 도 19는 마그네슘(Mg) 유량에 따른 MZO 나노와이어(nanowires)의 정확한 성장 메커니즘을 규명하기 위해 측정된 투과전자현미경 이미지 및 EDX point-scan 결과이다
도 20은 마그네슘의 유입량에 따른 나노선의 형성에 관한 TEM(Transmission Eelectron Microscope) 사진들이다.
도 21 내지 도 24는 마그네슘(Mg) 유량 증가에 따른 마이크로와이어(microwires)와 나노와이어(nanowires)의 밀도 및 상온 PL 측정결과를 나타내는 데이터이다.
도 25는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 소자를 설명하기 위한 단면도이다.

Claims (34)

  1. 기판 상에, 제1 금속을 함유한 전구체, 제2 금속을 함유한 전구체 및 산소가 순차적으로 공급되는 S1 단계; S1 단계에서 공급된 전구체들 및 산소가 계속공급되는 공정을 유지하여, 기판 상에 비정질상의 제2 금속 산화막이 형성되는 S2 단계; S1 단계에서 공급된 전구체들 및 산소가 계속공급되는 공정을 유지하여, 기판 상에 제1 금속을 주 성분으로 함유하는 제1 핵들과, 제2 금속을 주 성분으로 함유하는 제2 핵들이 형성되는 S3 단계; S1 단계에서 공급된 전구체들 및 산소가 계속공급되는 공정을 유지하여, 상기 제1 핵들은 상호 이격된 단결정상의 씨드층으로 변환되고, 상기 제2 핵들은 상기 제1 핵들을 둘러싸는 비정질층들으로 변환되는 S4 단계; 및 S1 단계에서 공급된 전구체들 및 산소가 계속공급되는 공정을 유지하여, 상기 씨드층 상에서 선택적으로 형성되는 로드(rod)가 성장되는 S5 단계를 포함하며,
    상기 제1 금속은 아연(Zn)이고, 상기 제2 금속은 마그네슘(Mg)이며,기판 상에 공급되는 아연(Zn)과 산소의 유량비(flow rate)는 1 : 180 내지 1 : 200 이며, 기판 상에 공급되는 아연(Zn)과 마그네슘(Mg)의 유량비(flow rate)는 1 : 1/4 내지 1 : 1/8 이며, 상기 제1 금속을 함유한 전구체 및 상기 제2 금속을 함유하는 전구체는 캐리어 가스에 의해, 상기 산소는 산소함유 가스에 의해 각각 400℃ 내지 600 ℃의 온도하에서, 1torr 미만의 압력으로 공급되는 것을 특징으로 하는 금속산화물 나노구조체의 제조방법
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 아연(Zn)을 함유한 전구체는 디메틸아연[Zn(CH3)2], 디에틸아연[Zn(C2H5)2], 아연아세테이트[Zn(OOCCH3)2?H2O], 아연아세테이트 무수물[Zn(OOCCH3)2] 및 아연 아세틸아세토네이트[Zn(C5H7O2)2]으로 이루어진 일 군으로부터 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 금속산화물 나노구조체의 제조방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 마그네슘(Mg)을 함유하는 전구체는 비스- 사이클로펜타디닐마그네슘(Cp2Mg), 이오딘화메틸마그네슘 (MeMgI) 및 디에틸마그네슘(Et2Mg) 으로 이루어진 일 군으로부터 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 금속산화물 나노구조체의 제조방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 캐리어 가스는 불활성기체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 금속산화물 나노구조체의 제조방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 산소함유 가스는 산소, 오존, 이산화질소, 수증기 및 이산화탄소로 이루어진 일 군으로부터 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 금속산화물 나노구조체의 제조방법.
  12. 제1항에 있어서,
    S3 단계의 경우, 상기 캐리어가스 및 상기 산소함유 가스는 20 내지 40초의 시간 동안 공급되는 것을 특징으로 하는 금속산화물 나노구조체의 제조방법.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 제1항에 있어서,
    상기 산소함유 가스는 50SCCM ~ 100SCCM의 유량으로 공급되는 것을 특징으로 하는 금속산화물 나노구조체의 제조방법.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 S3 단계의 경우, 제1 핵 및 제2 핵의 형성은 각각 20초 내지 40초의 시간 동안 400℃ 내지 600℃의 온도에서 1torr 미만의 압력으로 진행되는 것을 특징으로 하는 금속산화물 나노구조체의 제조방법.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 S4 단계의 경우, 상기 씨드층은 아연을 주 성분으로 채택하는 ZnxMg1-xO(0<x<1) 삼원계 산화합금막으로 형성되는 것을 특징으로 하는 금속산화물 나노구조체의 제조방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 S4 단계의 경우, 상기 씨드층들은 0.6
    Figure 112009051861497-pat00006
    x
    Figure 112009051861497-pat00007
    0.8의 값을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 금속산화물 나노구조체의 제조방법.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 S4 단계의 경우, 상기 비정질층은 마그네슘을 주 성분으로 채택하는 ZnxMg1-xO(0<x<1) 삼원계 산화합금막으로 형성되는 것을 특징으로 하는 금속산화물 나노구조체의 제조방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 S4 단계의 경우, 상기 비정질층은 0.3
    Figure 112009051861497-pat00008
    x<0.5의 값을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 금속산화물 나노구조체의 제조방법.
  21. 제1항에 있어서,
    상기 S5 단계의 경우, 상기 로드는 아연을 주 성분으로 채택하는 ZnxMg1-xO(0<x<1) 산화합금막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 금속산화물 나노구조체의 제조방법.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 S5 단계의 경우, 상기 로드는 0.7
    Figure 112009051861497-pat00009
    x
    Figure 112009051861497-pat00010
    0.9의 값을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 금속산화물 나노구조체의 제조방법.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 S5 단계의 경우, 상기 로드는 기판 상에 수직되는 [0001] 방위로 형성되는 것을 특징으로 하는 금속산화물 나노구조체의 제조방법.
  24. 제1항에 있어서,
    상기 S5 단계의 경우, 상기 로드는 5 내지 15 nm의 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 금속산화물 나노구조체의 제조방법.
  25. 제1항에 있어서,
    상기 S5 단계의 경우, 상기 로드의 성장은 유기금속 화학기상증착법, 기상 에피택시 및 분자빔 에피택시로 이루어진 일 군으로부터 선택된 어느 하나로 수행되는 것을 특징으로 하는 금속산화물 나노구조체의 제조방법.
  26. 제1항에 있어서,
    상기 기판은 실리콘, 사파이어, 갈륨나이트라이드, 유리 및 ITO로 이루어진 일 군으로부터 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 금속산화물 나노구조체의 제조방법.
  27. 제1항에 있어서,
    상기 씨드층 및 상기 로드는 우르짜이트(wurtzite) 결정 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 금속산화물 나노구조체의 제조방법.
  28. 캐소드 전극(cathode electrode)을 갖는 제1 기판;
    상기 제1 기판과 서로 이격되게 배치됨과 아울러서 애노드 전극(anode electrode)을 갖는 제2 기판; 및
    상기 캐소드 전극 상에는 제1항의 방법에 의해 형성된 금속산화물 나노구조체를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속산화물 나노구조체가 구비된 전자소자.
  29. 제28항에 있어서,
    상기 제1 기판은 실리콘, 사파이어, 갈륨나이트라이드, 유리 및 ITO로 이루어진 일 군으로부터 선택된 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속산화물 나노구조체가 구비된 전자소자.
  30. 제28항에 있어서,
    상기 제2 기판은 ITO인 것을 특징으로 하는 금속산화물 나노구조체가 구비된 전자소자.
  31. 제28항에 있어서,
    상기 애노드 전극은 상기 캐소드 전극과 서로 마주보도록 배치되며, 상기 애노드 전극 상에 형광층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 금속산화물 나노구조체가 구비된 전자소자.
  32. 제28항에 있어서,
    상기 캐소드 전극은 제1 기판 상에 제1 방향을 따라 다수의 스트라이프 패턴으로 배치되는 것을 특징으로 하는 금속산화물 나노구조체가 구비된 전자소자.
  33. 제32항에 있어서,
    상기 캐소드 전극 상에는, 제1 방향과 다른 방향으로 신장되어 교차되는 게이트 전극을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 금속산화물 나노구조체가 구비된 전자소자.
  34. 제28항에 있어서,
    상기 전자소자는 전계 방출 디스플레이(field emission display; FED), 플라즈마 디스플레이(PDP), 마이크로웨이브 증폭기, 반도체 제조 장치에 사용되는 레이저 빔 및 바이오 센서로 이루어진 일 군으로부터 선택된 어느 하나에 적용되는 것 을 특징으로 하는 금속산화물 나노구조체가 구비된 전자소자.
KR1020090078460A 2009-08-25 2009-08-25 금속산화물 나노구조체의 제조방법 및 금속산화물 나노구조체가 구비된 전자소자 KR101137632B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090078460A KR101137632B1 (ko) 2009-08-25 2009-08-25 금속산화물 나노구조체의 제조방법 및 금속산화물 나노구조체가 구비된 전자소자
US12/862,895 US8202761B2 (en) 2009-08-25 2010-08-25 Manufacturing method of metal oxide nanostructure and electronic element having the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090078460A KR101137632B1 (ko) 2009-08-25 2009-08-25 금속산화물 나노구조체의 제조방법 및 금속산화물 나노구조체가 구비된 전자소자

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110020963A KR20110020963A (ko) 2011-03-04
KR101137632B1 true KR101137632B1 (ko) 2012-04-20

Family

ID=43623481

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090078460A KR101137632B1 (ko) 2009-08-25 2009-08-25 금속산화물 나노구조체의 제조방법 및 금속산화물 나노구조체가 구비된 전자소자

Country Status (2)

Country Link
US (1) US8202761B2 (ko)
KR (1) KR101137632B1 (ko)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7351607B2 (en) * 2003-12-11 2008-04-01 Georgia Tech Research Corporation Large scale patterned growth of aligned one-dimensional nanostructures
KR101331312B1 (ko) * 2011-03-24 2013-11-20 성균관대학교산학협력단 금속산화물 나노구조체 및 그 제조방법
US9081460B2 (en) * 2011-05-20 2015-07-14 Gwangju Institute Of Science And Technology Electronic device, method for manufacturing the same and touch panel including the same
KR102048892B1 (ko) * 2013-05-15 2019-11-27 삼성디스플레이 주식회사 무기 산화물 박막 및 그 제조방법
KR102132651B1 (ko) 2013-12-03 2020-07-10 삼성전자주식회사 나노구조 반도체 발광소자
WO2018236785A1 (en) * 2017-06-20 2018-12-27 Board Of Trustees Of The University Of Arkansas PROCESS FOR FORMATION OF LARGE AREA METAL OXIDE NANOSTRUCTURES AND ITS APPLICATIONS
JP6909191B2 (ja) * 2018-09-27 2021-07-28 信越化学工業株式会社 積層体、半導体装置及び積層体の製造方法
CN112071949B (zh) * 2020-08-04 2022-10-11 深圳大学 紫外探测器及其制备方法
US11320393B1 (en) 2021-08-03 2022-05-03 King Abdulaziz University Gas sensor for detection of toxic gases

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070072726A (ko) * 2006-01-02 2007-07-05 삼성전자주식회사 산화아연 나노와이어의 제조방법 및 그로부터 제조된나노와이어
KR100825765B1 (ko) * 2006-12-05 2008-04-29 한국전자통신연구원 산화물계 나노 구조물의 제조 방법

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ATE541303T1 (de) * 2008-01-11 2012-01-15 Uvis Light Ab Verfahren zur herstellung einer feldemissionsanzeige
KR101030531B1 (ko) * 2008-12-24 2011-04-25 엘지디스플레이 주식회사 전계방출장치, 전계방출 표시장치 및 그 제조 방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070072726A (ko) * 2006-01-02 2007-07-05 삼성전자주식회사 산화아연 나노와이어의 제조방법 및 그로부터 제조된나노와이어
KR100825765B1 (ko) * 2006-12-05 2008-04-29 한국전자통신연구원 산화물계 나노 구조물의 제조 방법

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Materials Science and Engineering B. 2008, Vol. 147, pp. 74-78 *
Nanotechnology. 2005, Vol. 16, pp. 1105-1111 *

Also Published As

Publication number Publication date
KR20110020963A (ko) 2011-03-04
US8202761B2 (en) 2012-06-19
US20110049467A1 (en) 2011-03-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101137632B1 (ko) 금속산화물 나노구조체의 제조방법 및 금속산화물 나노구조체가 구비된 전자소자
US10177275B2 (en) Epitaxial structure and method for making the same
JP3945782B2 (ja) 半導体発光素子及びその製造方法
US8900977B2 (en) Method for making epitaxial structure
KR100696362B1 (ko) 나노막대가 함입된 산화물 박막 구조물 및 그 제조방법
JP2006248893A (ja) ナノワイヤー及びその製造方法
JP2006225258A (ja) シリコンナノワイヤおよびその製造方法
US20130285016A1 (en) Epitaxial structure
Hsu et al. Vertical single-crystal ZnO nanowires grown on ZnO: Ga/glass templates
US8222055B2 (en) Silicon nitride layer for light emitting device, light emitting device using the same, and method of forming silicon nitride layer for light emitting device
KR100499274B1 (ko) 이종접합구조의 산화아연계 나노선 및 그 제조방법
WO2007024017A1 (ja) 発光層形成用基材、発光体及び発光物質
KR101091598B1 (ko) 고온 공정에서 버퍼층을 이용한 산화아연계 나노 와이어의 제조 방법 및 이를 이용하는 전자 장치의 제조 방법
JP2007129271A (ja) 半導体発光素子及びその製造方法
KR101191466B1 (ko) 나노월을 포함하는 산화아연계 2차원 나노 구조체의 제조 방법 및 이를 이용하여 제조된 산화아연계 2차원 나노 구조체
KR100793417B1 (ko) 산화아연계 나노선을 구비한 3차원 구조를 갖는 나노 소자및 이를 이용한 장치
KR100536483B1 (ko) 산화아연계 나노바늘, 이의 제법 및 이를 이용한 전기 소자
KR101021748B1 (ko) 금속 산화물 나노 구조체를 갖는 전자 소자, 이의 제조 방법 및 이를 구비하는 전자 장치
KR20040092583A (ko) 중심이 제거된 나노 구조체 및 이의 제조방법
KR100540511B1 (ko) 다중벽 구조의 산화아연계 나노선 및 이의 제조방법
KR100617482B1 (ko) 전계방출소자의 제조방법과 전계방출용 산화아연계 나노바늘 그리고 전계방출용 산화아연계 나노바늘을 이용하여 제조된 전자 소자
KR20120098360A (ko) ＭｇＯ 층이 삽입된 산화아연 나노구조체 및 그 제조방법
KR101331312B1 (ko) 금속산화물 나노구조체 및 그 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160328

Year of fee payment: 5

LAPS Lapse due to unpaid annual fee