KR101318939B1 - 실리콘 나노입자의 제조방법 및 실리콘 나노입자 분산액의 제조방법 - Google Patents

실리콘 나노입자의 제조방법 및 실리콘 나노입자 분산액의 제조방법 Download PDF

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정선호
서영희
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Abstract

본 발명은 실리콘 나노입자의 제조방법에 관한 것으로, 본 발명에 제조방법은 종래의 제조방법보다 단순하고 경제적으로 실리콘 나노입자를 제조할 수 있으며, 본 발명의 제조방법에 따라 제조된 실리콘 나노입자는 크기가 작고 균일하여 실리콘 박막 형성 시 우수한 전기특성을 가진다.

Description

실리콘 나노입자의 제조방법 및 실리콘 나노입자 분산액의 제조방법{method of preparing silicon nanoparticles and method for preparing dispersions containing silicon nanoparticles}
본 발명은 실리콘 나노입자의 제조방법과 본 발명에 따라 제조된 실리콘 나노입자를 포함하는 실리콘 나노입자 분산액의 제조방법에 관한 것이다.
실리콘은 지구에 풍부하게 존재하면서도 무독성 반도체 물질로 가장 많이 사용되고 있다.
최근, 전자기기들의 소량화, 경량화, 유연화에 대한 요구가 증대됨에 따라, 실리콘 나노입자가 차세대 실리콘 기반 광전자 소자(optoelectronic device)로서의 응용과 나노 소자 개발의 핵심 요소로 많은 연구자들에게 높은 관심의 대상이 되고 있다.
실리콘 나노입자는 디스플레이의 전계효과 트랜지스터(TFT), PN정션을 이용한 태양전지, 다이오드, 그리고 생체의 표시제 등에 응용이 광범위 하다.
한편 이러한 응용을 위한 제조방법 중 포토리소그래와 같은 전통적인 방법이 유용하나, 높은 비용이 요구되므로, 현재는 전통적인 방법보다 보다 낮은 비용으로 대면적으로 제작이 가능한 인쇄기반 공정에 관한 관심이 집중되고 있는 실정이다.
이미 실리콘 나노입자를 전계효과트랜지스터 (Appl. Phys. Lett., 2009, 94, 193509.)와 하이브리드 태양전지(Nanoletters, 2009, 9, 449.)에 용액공정기반으로 적용가능함이 공지되어 있으며, 특히 용액공정기반의 실리콘 나노입자 박막은 전자장치의 유연화에 매우 유용하다.
한편 나노입자 크기의 실리콘 나노입자을 제조하는 방법이 다양하게 공지되어 있다.
가장 일반적인 방법이 실리콘 테트라클로라이드, 실리콘 트리에틸오소실리케이트와 같은 실리콘 소스를 화학적인 방법으로 환원하는 방법이나, 이러한 방법은 실리콘 나노입자의 과도한 캡핑, 실리콘 나노입자의 산화, 소결과정 후의 탄소 등의 분순물로 인해 이와 같은 방법으로 제조된 실리콘 나노입자를 함유하는 전자장치의 전기특성 저하를 유발할 수 있는 단점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 방안을 한국공개특허공보 제 2012-0083108호에서 제안하고 있다.
또 다른 방법은 vapor-liquid-solid (VLS) or solid-liquid-solid (SLS)에 의해 실리콘 소스를 증착하는 방법으로 실리콘 소스가 높은 압력, 높은 온도에서 증착되어 반응조건이 가혹할 뿐만이 아니라 핸드링이 어렵고 고가인 장비가 필요하며, 실리콘 나노입자의 수율도 낮다.
따라서 용액공정기반에 적용가능하면서도 종래의 문제점을 해결할 수 있는 실리콘 나노입자의 제조방법에 대한 요구가 계속되고 있다.
한국 특허공개 제 2007-0097255호
Appl. Phys. Lett., 2009, 94, 193509 Nanoletters, 2009, 9, 449
본 발명은 간단하고 효과적인 공정으로 입자 사이즈가 나노 사이즈로 미세한 실리콘 나노입자의 제조방법을 제공한다.
또한 본 발명은 본 발명에 따라 제조된 실리콘 나노입자를 이용하여 발광성 및 재분산성이 우수한 실리콘 나노입자 분산액의 제조방법을 제공한다.
본 발명은 실리콘 나노입자의 제조방법을 제공하는 것으로, 본 발명에 따른 실리콘 나노입자의 제조방법은
a) 탈이온수에서 실리콘 전구체로 SiSx ( 1≤x≤2 )와 산을 반응시켜 실리콘나노입자에 실리콘 산화물이 코팅된 코어-쉘구조의 실리콘 나노입자-실리콘 산화물을 제조하는 단계; 및
b)상기 실리콘 나노입자-실리콘 산화물을 에칭하여 실리콘 나노입자를 제조하는 단계;를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘 전구체는 SiS2일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 산은 황산, 질산, 염산, 불산 및 이들의 혼합물에서 선택되는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘 전구체와 산은 중량비가 1 : 1 ~ 20 로 사용될 수 있으며, 산과 탈이온수는 부피비가 1: 0.1 ~ 10로 혼합된 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 반응은 12 ~ 48시간동안 수행될 수 있으며, 에칭은 불산과 과산화수소의 혼합용액으로 1 ~ 11시간동안 수행될 수 있으며, 불산과 과산화수소의 혼합용액은 불산 100중량부에 대하여 과산화수소가 0.1 ~ 112중량부로 포함될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘 나노입자의 제조방법은 a)단계 후, b)단계 후 또는 a)단계 후와 b)단계 후에 세척하고 원심분리하는 단계;를 더 포함할 수 있으며, 실리콘 나노입자는 크기가 1 ~ 10nm일 수 있다.
또한 본 발명은 본 발명의 실리콘 나노입자의 제조방법에 따라 제조된 실리콘 나노입자를 용매에 분산시키는 단계:를 포함하는 실리콘 나노입자 분산액의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 용매는 벤조나이트릴, 아세토나이트릴에서 선택되는 하나이상일 수 있으며, 실리콘 나노입자 분산액은 바인더를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 바인더는 폴리에틸렌글라이콜, 폴리프로필렌글라이콜 등 글라이콜계 고분자 중에서 선택되는 하나 이상일 수 있다.
본 발명에 따른 실리콘 나노입자의 제조방법은 간단한 공정으로 나노 사이즈를 갖는 실리콘 나노입자를 제조할 수 있으며, 고가의 장비나, 높은 압력 및 높은 온도와 같은 가혹한 공정 조건 없이도 높은 수율로 우수한 전기적 특성을 갖는 실리콘 나노입자를 저비용으로 제조할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 실리콘 나노입자 분산액의 제조방법은 본 발명에 따라 제조된 실리콘 나노입자를 이용하여 재분산성이 우수하고 높은 전기적 특성을 갖는 실리콘 나노입자 분산액을 효과적으로 제조할 수 있다.
도 1은 실시예 1에서 제조된 코어-쉘 구조의 실리콘 나노입자-실리콘 산화물의 SEM 사진을 나타낸 것이다.
도 2는 실시예 1에서 제조된 실리콘 나노입자의 SEM 사진을 나타낸 것이다.
도 3은 실시예 1에서 제조된 실리콘 나노입자의 XPS 그래프를 나타낸 것이다.
도 4는 실시예 1에서 제조된 실리콘 나노입자의 XRD 그래프를 나타낸 것이다.
도 5는 실시예 1에서 제조된 실리콘 나노입자의 고해상도 TEM 사진을 나타낸 것이다.
도 6은 실시예 4 내지 6에서 제조된 실리콘 박막의 SEM 사진을 나타낸 것으로, a) 분산액을 스핀코팅, b)분산액을 드롭캐스팅, 및 c)잉크를 스핀코팅한 것이다.
도 7은 실시예 7에서 제조된 Al/Si 나노계면의 SEM 사진을 나타낸 것이다.
도 8는 실시예 7에서 제조된 Al/Si-nanoparticles/n++-type Si diode의 I-V특성을 그래프로 나타낸 것이다.
본 발명은 단순하고 온화한 반응조건으로 경제적으로 매우 효과적인 실리콘 나노입자의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 실리콘 나노입자의 제조방법은
a) 탈이온수에서 실리콘 전구체로 SiSx ( 1≤x≤2 )와 산을 반응시켜 실리콘나노입자에 실리콘 산화물이 코팅된 코어-쉘구조의 실리콘 나노입자-실리콘 산화물을 제조하는 단계; 및
b)상기 실리콘 나노입자-실리콘 산화물을 에칭하여 실리콘 나노입자를 제조하는 단계;를 포함한다.
본 발명의 실리콘 나노입자의 제조방법은 용액공정기반에 적용이 가능한 실리콘 나노입자의 제조방법으로 저비용으로 전기특성이 우수한 실리콘 박막의 제조가 가능하며, 공정조건이 온화하며, 핸들링이 용이하고 나아가 미세한 나노입자 사이즈의 실리콘 나노입자의 제조가 가능하다.
또한 용액공정기반에 의한 실리콘 박막의 제조가 가능하므로 저비용으로 우수한 실리콘 박막의 제조가 가능하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘 전구체는 상온, 상압에서 간단한 수화반응과 적절한 중간체의 환원에 의한 코어-쉘 구조의 실리콘 나노입자-실리콘 산화물을 합성 후 이들의 에칭 공정으로 효과적인 Si 나노입자의 합성이 가능하다는 측면에서 SiS2일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 산은 황산, 질산, 염산, 불산 및 이들의 혼합물에서 선택되는 것일 수 있으며, 바람직하게 공정의 단순화를 위하여 각각의 산을 단독으로 사용하여 용액내에서 일시적으로 실리콘과 실리콘 산화물의 혼합물을 쉽게 형성하고 이들이 실리콘으로 쉽게 환원되어 실리콘 나노입자를 높은 수율로 얻을 수 있으며 혼합물을 사용할 경우는 황산 : 염산 : 질산이 부피비로 1 : 0 ~ 1.5 : 0 ~ 1.5로 혼합된 것일 수 있으며 보다 바람직하게는 황산 : 염산 : 질산이 부피비로 1 : 0.2 ~ 1 : 0.2 ~ 1 : 0.2 ~ 1로 혼합된 것 일수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 산 : 탈이온된 물이 부피비로 1: 0.1 ~ 10로 혼합된 것일 수 있으며, 바람직하게는 산 : 탈이온된 물이 부피비로 1: 0.5 ~ 3일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘 전구체 : 산이 중량비로 1 : 1 ~ 20 로 사용될 수 있으며, 바람직하게는 반응효율면에서 실리콘 전구체 : 산이 중량비로 1 : 3 ~ 10일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘 나노입자의 제조방법은 a)단계 후, b)단계 후 또는 a)단계 후와 b)단계 후에 세척하고 원심분리하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
바람직하게는 a)단계 후에 생성된 실리콘 산화물을 세척하고 원심분리하는 단계와 b)단계 후에 생성된 실리콘 나노입자를 세척하고 원심분리하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 세척은 통상의 실리콘 나노입자 제조에 사용되는 모든 물질로 세척이 가능하나, 일례로 탈이온수, 에탄올, 톨루엔일 수 있으며, 이들을 교대로 2차례이상 세척할 수도 있다.
본 발명의 실리콘 나노입자의 제조방법에 따라 제조된 실리콘 나노입자는 크기가 1 ~ 10nm일 수 있으며, 보다 바람직하게는 2 ~ 5nm일 수 있다.
본 발명의 제조방법에 따른 실리콘 나노입자의 크기는 나노사이즈의 미세한 입자로 실리콘이 가지는 전기특성을 그대로 유지하여 실리콘 박막 제조 시 우수한 전기특성을 지닌다.
본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘 산화물은 반응 효율측면에서 실온에서 12~48 시간 동안 반응시켜 제조될 수 있으며, 12시간 이하가 되면 미반응 원료가 남을 수 있고 48시간 이상이 되면 실리콘 나노입자 표면에 과량의 산화물 층이 형성될 수 있으며, 보다 바람직하게는 18시간에서 30시간 동안 반응시키는 것이 좋다. 실리콘 나노입자는 실온에서 1 ~ 11시간동안 반응시켜 제조될 수 있으며, 1시간 이하가 되면 표면 산화물의 에칭이 충분하지 않고 10시간 이상이 되면 과도한 에칭으로 실리콘 나노입자를 얻기가 어려우며, 보다 바람직하게는 3 ~ 9 시간동안 반응시키면 좋다.
본 발명의 일 실시예에 따른 에칭은 통상적으로 에칭에 사용되는 산으로 모두 가능하나, 실리콘 표면을 효과적으로 산화시킨 후 산으로 에칭시키는데 효과가 있는 HF과 H2O2 혼합 에칭액이 바람직한데, 과산화수소는 다른 산화제보다 전기화학표텐셜이 더 크고 실리콘의 가전자대 보다 높은 양전위를 가지고 있어서 실리콘 가전자대에 홀을 형성하기 때문에 실리콘 표면을 쉽게 산화시킴으로써 불산에 의한 에칭을 빠르게 하는 장점이 있다. 보다 구체적으로 HF과 H2O2 혼합 에칭액을 사용하면 a) 불산에 의한 표면 산화물의 에칭, b) H2O2에 의한 실리콘 표면의 산화, c) 재산화된 표면 산화물이 재에칭되는 메카니즘에 의하여 산화막의 제거 및 실리콘 나노입자의 형상과 크기가 제어된다. 이와 같이 H2O2에 의한 표면 산화막의 신속한 에칭은 불순물의 혼입을 방지하고 입자내 결함 발생을 억제할 수 있는 장점을 가진다.
본 발명의 일 실시예에 따른 HF과 H2O2 혼합 에칭액은 불산 100중량부에 대하여 과산화수소가 0.1 ~ 112중량부로 포함될 수 있으며, 실질적으로 불산 (48wt%) 100중량부에 대해 과산화수소(35wt%)는 1 ~ 112중량부로 사용될 수 있으며, 바람직하게는 불산 (48wt%) 100중량부에 대해 과산화수소(35wt%)는 부피비로 5 ~ 55로 할 수 있다.
또한 본 발명은 본 발명의 실리콘 나노입자의 제조방법에 따라 제조된 실리콘 나노입자를 용매에 분산시키는 단계:를 포함하는 실리콘 나노입자 분산액의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 실리콘 나노입자 분산액은 실리콘 나노입자를 용매에 단순히 분산시킨 분산액 또는 여기에 바인더 등의 첨가제를 더 포함하는 잉크를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 용매는 특별히 제한되지 않으나 벤조나이트릴, 아세토나이트릴, 에탄올, 톨루엔, 다이메틸포름아마이드 및 테트라하이드로퓨란에서 선택되는 하나 이상일 수 있으며, 바람직하게는 높은 재분산성과 안정성측면에서 벤조나이트릴, 아세토나아트릴에서 선택되는 하나 이상일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘 나노입자 분산액은 바인더를 더 포함할 수 있으며, 바인더는 통상에 사용가능한 바인더라면 모두 가능하나, 실리콘 박막의 전기특성에 영향을 주지 않으면서 결합력이 높은 측면에서 폴리프로필렌글라이콜, 폴리에틸렌글라이콜 등이 바람직하다.
본 발명에 일 실시예에 따른 실리콘 나노입자 분산액은 실리콘 나노입자가 1 ~ 30중량%와 나머지 잔량의 용매로 포함될 수 있으며, 바인더가 포함될 경우 실리콘 나노입자 1 ~ 30중량%, 바인더 0.05 ~ 2중량% 및 잔량의 용매가 포함될 수 있다.
용액공정으로 상기와 같은 조성의 실리콘 나노입자 분산액을 이용하여 우수한 전기 특성을 지닌 실리콘 박막이 제조될 수 있다.
이하, 본 발명은 하기의 실시예에 의하여 보다 더 잘 이해할 수 있으며, 하기의 실시예는 본 발명의 예시 목적을 위한 것으로, 본 발명의 보호 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.
[실시예 1] 실리콘 나노입자의 제조
코어-쉘 구조의 실리콘 나노입자-실리콘 산화물 제조
모든 반응은 글로브박스에서 수행되었다.
먼저 H2SO4 5mL를 탈이온수 10mL에 혼합하여 실리콘설파이드 1g에 천천히 교반하면서 첨가하였다. 반응혼합물을 24시간동안 교반한 후 얻어진 회색의 분말을 탈이온수, 에탄올, 톨루엔 순으로 세척하고 원심분리하고 분쇄하여 회색을 띤 코어-쉘 구조의 실리콘 나노입자-실리콘 산화물 0.15g을 제조하였다.
도 1에 제조된 실리콘 산화물 입자의 SEM 사진을 나타내었다. 제조된 코어-쉘 구조의 실리콘 나노입자-실리콘 산화물 입자 크기가 다양하고 표면이 거친 형태를 띠고 있었다.
실리콘 나노입자의 제조
상기에서 제조된 코어-쉘 구조의 실리콘 나노입자-실리콘 산화물 0.15g을 에탄올 3mL에 분산시키고 여기에 HF (48w%) 9 mL와 H2O2(35w%) 1mL의 혼합물을 천천히 첨가한 후 6시간동안 방치하였다. 이후 여기에 에탄올 10mL를 더 첨가하고 반응용기를 밀폐시키고 30분동안 원심분리(25000 rpm)하였다. 반응혼합물을 여과하여 여액은 제거하여 조심스럽게 폐기하고 얻어진 고체를 에탄올과 물의 혼합액(부피비 1 : 1)으로 두차례 이상 세척하여 회색고체인 실리콘 나노입자 0.1g을 얻었다.
도 2에 제조된 실리콘 나노입자의 SEM 사진을 나타내었다. 실리콘 나노입자는 입자크기가 균일하고 표면이 매끄러운 것을 알 수 있다.
도 3에 제조된 실리콘 나노입자의 XPS 스펙트럼을 나타낸 것으로, 도 3에서 보이는 바와 같이 합성된 실리콘 나노입자를 아무 표면처리하지 않고 곧바로 XPS 분석하면 99.3eV에 Si-Si결합에 의한 피크 이외에 분석샘플 준비 및 장착과정에서 발생되는 표면 산화에 의한 Si-O 결합 피크가 103eV 근처에서 나타난다. 그러나 XPS 챔버 안에서 스퍼터링을 통한 건식에칭을 한 후에는 Si-O 결합은 사라지고 순수하게 Si 금속결합에 의한 피크만 남는 것으로 보아, 본 실시예의 실리콘설파이드로부터 산처리 및 에칭을 통하여 실리콘 나노입자가 효과적으로 제조됨을 알 수 있다.
또한 도 4에 제조된 실리콘 나노입자의 XRD 스펙트럼을 나타내었다. 도 4에서 보이는 바와 같이 제조된 실리콘 나노입자는 실리콘 산화물에서 나타나는 회절피크는 관찰되지 않으며 오직 실리콘 단결정이 가지는 특성피크를 모두 가지고 있음을 알 수 있다.
또한 도 5에 합성된 실리콘 나노입자의 고해상도 TEM 사진을 나타내었다. 사진상으로는 다소 응집된 상태로 보이나 이는 TEM 샘플 제조과정에서 카본이 코팅된 구리 그리드에 분산액을 떨어뜨려 건조시키는 과정에서 발생되는 불가피한 현상이며, 고배율 사진에서 구별 가능한 나노입자를 흰색 점선으로 표시하였으며, 이로부터 합성된 실리콘 나노입자의 크기는 대략 2 ~ 5nm임을 확인할 수 있어 본 발명의 제조방법에 따라 제조된 실리콘 나노입자의 크기가 매우 미세한 것을 알 수 있다.
[실시예 2] 실리콘 나노입자 분산액의 제조
실시예 1에서 제조된 실리콘 나노입자 분말 25mg을 벤조나이트릴 475mg에 첨가하고 10분동안 초음파 처리하여 5중량% 실리콘 나노입자 분산액을 제조하였다.
[실시예 3] 실리콘 나노입자 잉크의 제조
실시예 1에서 제조된 실리콘 나노입자 분말 25mg을 에탄올 472.5mg과 PPG(폴리프로필렌글라이콜)2.5mg의 혼합물에 첨가하고 10분동안 초음파 처리하여 5중량% 실리콘 나노입자 분산액을 제조하였다.
[실시예 4] 실리콘 박막의 제조
실리콘 기판에 실시예 2에서 제조된 실리콘 나노입자 분산액을 이용하여 스핀 코팅방법으로 박막을 형성한 후 125°C에서 열처리하여 실리콘 박막을 제조하였다.
[실시예 5] 실리콘 박막의 제조
실리콘 기판에 실시예 2에서 제조된 실리콘 나노입자 분산액을 이용하여 드롭 캐스팅방법으로 박막을 형성한 후 125°C에서 열처리하여 실리콘 박막을 제조하였다.
[실시예 6] 실리콘 박막의 제조
실리콘 기판에 실시예 3에서 제조된 잉크를 사용하여 스핀 코팅 방법으로 박막을 형성한 후 125°C에서 열처리하여 실리콘 박막을 제조하였다.
도 6에 실시예 4 내지 6에서 제조된 박막의 SEM 사진을 나타내었으며, 도 6로부터 본 발명에 따라 제조된 실리콘 나노입자를 이용한 분산액은 용액공정에 적합하며, 각각의 용도에 따라 다양한 방법으로 박막을 형성할 수 있음을 알 수 있다.
[실시예 7 내지 8] Al/Si-nanoparticles/n++-type Si diode제조
다이오드를 제작하기 위해 n형 실리콘 기판(N-arsenic doped, 5x10-3Ω㎝surface SiO2 300nm/100nm),Dasom RMS)을 아세톤, 알코올, 메탄올 및 물로 세척하고 실시예 2 및 실시예 3에서 제조된 5중량% 실리콘 나노입자 분산액 0.1 mL를 세척된 기판에 드롭 캐스팅 방법으로 증착한 후 125°C에서 열처리하여 용매를 제거하였다. 실리콘 나노입자가 증착된 층상에 알루미늄 마스크를 이용하여 알루미늄층 (300 nm)을 형성하여 Al/실리콘 나노입자/n++-형 실리콘 다이오드를 제작하여 글로브 박스에 보관하였다. 실리콘 나노입자로 제조된 박막은 두께가 약 1㎛ 이고 다이오드 유효면적은 1167㎛2 이었다.
도 7에 제조된 Al/Si 나노계면을 SEM 사진으로 나타내었으며, 실리콘 나노입자로 제조된 박막위에 Al 금속전극이 형성되어 있음을 알 수 있다.
도 8에 제조된 Al/Si-nanoparticles/n++-type Si diode의 I-V특성을 그래프로 나타내었다. 도 8에서 보이는 바와 같이 본 발명에 따라 제조된 Al/Si-nanoparticles/n++-type Si diode의 I-V특성 곡선은 back-to-back schottky diodes의 전형적인 모양을 나타내고 있으며, non-rectifying 및 non-Ohmic I-V 곡선임을 알 수 있다. 이로부터 실리콘 나노입자로 제조된 박막을 통한 전하이동에 의하여 다이오드의 전류특성이 결정된다는 것을 알 수 있다. 본 실시예를 통하여 본 발명의 실리콘 나노입자를 이용한 분산액 또는 잉크는 용액공정용 실리콘 소자제조에 효과적으로 적용될 수 있음을 확인하였다.

Claims (13)

  1. a) 탈이온수에서 실리콘 전구체로 SiSx ( 1≤x≤2 )와 산을 반응시켜 실리콘나노입자에 실리콘 산화물이 코팅된 코어-쉘 구조의 실리콘 나노입자-실리콘 산화물을 제조하는 단계; 및
    b)상기 실리콘 나노입자-실리콘 산화물을 에칭하여 실리콘 나노입자를 제조하는 단계;를 포함하는 실리콘 나노입자의 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    실리콘 전구체는 SiS2인 실리콘 나노입자의 제조방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    산은 황산, 질산, 염산, 불산 및 이들의 혼합물에서 선택되는 것인 실리콘 나노입자의 제조방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    실리콘 전구체와 산은 중량비가 1 : 1 ~ 20로 사용되는 것인 실리콘 나노입자의 제조방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    산과 탈이온수는 부피비가 1: 0.1 ~ 10로 혼합된 것인 실리콘 나노입자의 제조방법.
  6. 제 1항 있어서,
    상기 반응은 12 ~ 48시간 동안 수행되는 것인 실리콘 나노입자의 제조방법
  7. 제 1항에 있어서,
    에칭은 불산과 과산화수소의 혼합용액으로 1 ~ 11시간동안 수행되는 것인 실리콘 나노입자의 제조방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    혼합용액은 불산 100중량부에 대하여 과산화수소가 0.1 ~ 112중량부로 포함되는 것인 실리콘 나노입자의 제조 방법.
  9. 제 1항에 있어서,
    a)단계 후, b)단계 후 또는 a)단계 후와 b)단계 후에 세척하고 원심분리하는 단계;를 더 포함하는 실리콘 나노입자의 제조방법.
  10. 제 1항에 있어서,
    실리콘 나노입자는 크기가 1 ~ 10nm인 실리콘 나노입자의 제조방법.
  11. 제 1항 내지 10항의 어느 한 항에 따라 제조된 실리콘 나노입자를 용매에 분산시키는 단계;를 포함하는 실리콘 나노입자 분산액의 제조방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    용매는 벤조나이트릴, 아세토나이트릴, 에탄올, 톨루엔, 다이메틸포름아마이드 및 테트라하이드로퓨란에서 선택되는 하나이상인 실리콘 나노입자 분산액의 제조방법.
  13. 제 11항에 있어서,
    실리콘 나노입자 분산액은 바인더를 더 포함하는 것인 실리콘 나노입자 분산액의 제조방법.
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