KR101450591B1 - 탄소나노튜브 엔 도핑 물질 및 방법, 이를 이용한 소자 - Google Patents

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Abstract

니코틴아미드 또는 니코틴아미드와 화학적으로 결합된 화합물 중에서 선택되는 하나 이상의 화합물을 포함하는 CNT n-도핑 물질과 이를 소자 등에 응용하는 기술이 개시된다. 상기 CNT n-도핑 물질을 이용하여 CNT를 n-도핑 하는 경우 공기 중에서 장기간 도핑 안정성을 확보할 수 있고 도핑 상태의 제어도 용이하다.
CNT, n-도핑, 니코틴아미드, 도핑 안정성, 도핑 상태 제어, 소자

Description

탄소나노튜브 엔 도핑 물질 및 방법, 이를 이용한 소자{CNT n-doping materials and method, device using the same}
본 발명은 CNT n-도핑 물질 및 방법과 이를 소자 등에 응용하는 기술에 관한 것이다.
CNT는 PN 접합 다이오드, 전계 효과 트랜지스터, 발광소자, CMOS 등과 같은 각종 전자 소자와 CNT 복합체, 태양전지 등에 다양하게 응용될 수 있다. CNT를 위와 같은 소자 등에 응용하기 위하여 n-도핑과 p-도핑 제어 기술이 필요하다.
CNT는 제조 직후 주로 p-도핑 상태로 되어 있는데, 이러한 p-도핑을 제어하기 위하여 CNT로부터 전자를 빼앗아 올 수 있는 산화제가 사용된다. 이러한 산화제로서 예컨대 염산, 황산, 질산 등이 사용되거나 염화금, 질산은 등의 금속염이 사용된다.
CNT n-도핑제로서는 CNT에 전자를 줄 수 있는 환원제가 주로 사용된다. 이러한 환원제로서 칼륨, 나트륨 등의 알카리 금속이 사용되거나 폴리에틸렌이미드(PEI)와 같은 환원성 폴리머가 사용된다.
본 발명자들은 CNT를 n-도핑 시 디도핑(dedoping) 되지 않고 안정한 도핑 상태를 장기간 유지할 수 있는 새로운 CNT n-도핑 물질을 개발하고자 연구를 거듭하였다. 그 결과 본 발명자들은 놀랍게도 니코틴아미드(nicotinamide) 또는 니코틴아미드와 화학적으로 결합된 화합물이 CNT의 n-도핑 물질로서 사용될 수 있으며, 이를 이용하여 CNT를 n-도핑 시 공기 중에서도 장기간 도핑 안정성을 확보할 수 있고 또한 도핑 상태의 제어가 용이하다는 사실을 확인하였다.
따라서, 본 발명의 예시적인 구현예에서는, 니코틴아미드 또는 니코틴아미드와 화학적으로 결합된 화합물 중에서 선택되는 하나 이상의 화합물을 포함하는 CNT n-도핑 물질 및 상기 CNT n-도핑 물질을 이용하여 CNT를 n-도핑하는 방법이 제공된다.
또한, 본 발명의 예시적인 구현예에서는, 니코틴아미드 또는 니코틴아미드와 화학적으로 결합된 화합물 중에서 선택되는 하나 이상의 화합물을 포함하는 CNT n-도핑 물질을 이용하여 n-도핑된 CNT 및 이를 포함하는 소자 및 그 제조 방법이 제공된다.
이하, 본 발명의 예시적인 구현예들을 첨부 도면을 참조하여 설명한다.
본 발명의 예시적인 구현예들에서는, 신규한 CNT n-도핑 물질로서, 니코틴아미드 또는 니코틴아미드와 화학적으로 결합된 화합물(이하, 니코틴아미드계 화합물이라고 한다)을 사용한다.
니코틴아미드는 다음 [화학식 1]로 표현될 수 있다.
Figure 112008040681966-pat00001
니코틴아미드를 가열하게 되면 다음 [반응식 1]에 나타난 바와 같이 벤젠링의 N이 N+로 되면서 전자가 방출되며 이 전자가 CNT의 n-도핑에 관여하게 된다. 즉, 니코틴아미드가 CNT에 대하여 전자를 줄 수 있는 환원제로 작용하여 CNT를 n-도핑하게 된다.
Figure 112008040681966-pat00002
아래 [화학식 2]와 같은 니코틴아미드의 환원 형태를 사용할 수도 있다. 아래 [반응식 2]에 나타난 바와 같이, 환원 형태의 니코틴아미드를 가열하면 벤젠링의 N이 N+로 되면서 방출되는 전자 1개와 벤젠링의 H가 H+로 빠져나오면서 방출되는 전자 1개의 총 2개의 전자가 생성되고 이들 전자가 CNT의 n-도핑에 관여하게 된다.
Figure 112008040681966-pat00003
Figure 112008040681966-pat00004
니코틴아미드 자체뿐만 아니라 니코틴아미드와 화학적으로 결합된 화합물 및 그 환원 형태를 사용할 수도 있다.
니코틴아미드와 화학적으로 결합된 화합물의 비제한적인 예시로서, 니코틴아미드 모노뉴클레오티드(NMN; Nicotinamide Mononucleotide), 니코틴아미드 아데닌 디뉴클레오티드(NAD; Nicotinamide Adenine Dinucleotide) 또는 니코틴아미드 아데닌 디뉴클레오티드 인산 (NADP; Nicotinamide Adenine Dinucleotide Phosphate) 등을 들 수 있다. 그러나, 앞서 설명한 바와 같이 상기 예들에 국한되지 않으며 니코틴아미드와 화학적으로 결합된 어떠한 화합물도 사용될 수 있다.
참고로, NMN은 니코틴아미드와 뉴클레오티드가 결합된 구조이고, NAD는 니코틴아미드와 디뉴클레오티드 및 아데노신이 결합된 구조를 가지는 것이고, NADP는 NAD의 아데노신의 -OH(2'C 위치)가 인산으로 치환된 것이다. 상기 NMN의 환원 형태가 NMNH이고, 상기 NAD(P)의 환원 형태가 NAD(P)H이다. 다음 [화학식 3]은 NAD(P)H의 구조식을 나타낸다.
Figure 112008040681966-pat00005
다음 [반응식 3]은 상기 NAD(P)H가 가열됨에 따라 전자를 방출하는 것을 나 타낸다.
Figure 112008040681966-pat00006
위 [반응식 3]으로부터 알 수 있듯이, NAD(P)H 중 니코틴아미드 벤젠링의 N이 N+로 되고 벤젠링 중 N의 반대편 탄소에 결합되어 있던 H가 H+로 빠져나온다. 이에 따라, 전자 2개가 방출되고 이 전자들이 CNT n-도핑에 관여하게 된다. NAD(P)의 경우라면 니코틴아미드 벤젠링의 N이 N+로 되면서 1개의 전자만이 방출될 것이다.
이러한 반응 메카니즘은 앞서 [반응식 1] 및 [반응식 2]의 니코틴아미드의 경우와 유사하다. 그러므로, NAD(P)나 또는 NAD(P)H는 니코틴아미드를 함유함에 의하여 CNT n-도핑 물질로서 작용하는 것으로 생각할 수 있다. 실제로 NAD(P)H 중 아데닌과 같이 니코틴아미드 외의 다른 분자 부분만으로 도핑 실험을 수행하여 보면 도핑효과가 나타나지 않는다. 참고로, 이러한 점은 NMN 또는 NMNH 등의 경우에도 마찬가지이다.
니코틴아미드계 화합물에 있어서 니코틴아미드가 CNT n-도핑에 기여하는 이유는 니코틴아미드가 산화, 환원 반응에 관여하기 때문으로 생각된다. 따라서, 예컨대 NAD(P)+와 같은 산화 형태는 더 이상 환원제로 작용하여 전자를 줄 수 없으므로 n-도핑 물질로 사용될 수 없다.
이상의 반응들에서 니코틴아미드계 화합물의 가열 조건은 CNT n-도핑의 관점에서 정해질 수 있다. 달리 말하면, 예를 들어 가열 온도와 시간을 조절하는 방식으로 보다 완벽한 도핑이 가능하도록 할 수 있다. 이는 가열 온도 및/또는 시간의 변수를 사용하는 것에 의하여 CNT n-도핑 상태를 제어할 수 있음을 의미하는 것이다. 가능한 가열 온도의 범위는 40℃ 이상 250℃ 이하일 수 있다. 가열 온도가 40℃ 미만인 경우라면 도핑이 이루어지지 않을 수 있다. 충분한 도핑의 관점에서 가열 온도는 130℃ 이상인 경우가 유리하다. 나아가, 150℃ 이상인 경우에는 완벽한 도핑이 가능할 수 있다. 250℃를 초과하는 경우에는 니코틴아미드계 화합물이 고온 열화될 수 있다. 가열 시간 역시 도핑의 관점에서 정해질 수 있다. 가능한 가열 시간의 범위는 10초 내지 100시간일 수 있다. 충분한 도핑의 관점에서 1분 이상이 유리할 수 있다. 60분을 넘는 경우에는 공정 효율의 측면에서 유리하지 않을 수 있다. 참고로, 충분한 도핑에 필요한 가열 온도와 시간을 찾기 위하여, 흡광도 데이타(absorption data)와 I-V 데이타를 이용할 수 있다. 예컨대, 흡광도 데이타로부터 니코틴아미드계 화합물의 피크를 확인하는 것에 의하여 해당 가열 조건에서의 도핑 정도를 확인할 수 있다. 또한, I-V 데이타를 분석하는 것에 의하여 해당 가열 조건에서의 도핑 정도를 확인할 수 있다.
니코틴아미드계 화합물을 이용하여 CNT를 n-도핑하는 경우 공기 중에서 디도핑없이 안정할 뿐만 아니라 그러한 안정한 도핑 상태가 장기간 지속될 수 있다. 또한, 니코틴아미드계 화합물은 알카리 금속과 같은 금속화합물이 아니므로 산화의 우려도 없다. 따라서, 니코틴아미드계 화합물은 CNT n-도핑 물질로서 유용하게 사용될 수 있다. 도핑 안정성의 측면에서 니코틴아미드와 대비하여 니코틴아미드와 화학적으로 결합된 화합물이 더 유리할 수 있다는 점이 주목된다. NAD(P) 또는 NAD(P)H를 예로 들어 설명하면, NAD(P) 또는 NAD(P)H의 경우 니코틴아미드뿐만 아니라 아데닌 등으로 이루어져 있고, 이와 같이 니코틴아미드 외의 아데닌 등의 분자 부분이 니코틴아미드를 방어하는 층으로 작용하여 공기에 노출되는 경우에도 디도핑을 억제하고 도핑 안정성을 높이는 역할을 할 수 있다.
니코틴아미드계 화합물의 사용 양은 CNT의 n-도핑 상태에 영향을 준다. 즉, 니코틴아미드계 화합물의 사용 양이 많을수록 CNT의 n-도핑 상태가 더욱 진행하게 된다. 이러한 사실은 니코틴아미드계 화합물의 사용 양을 조절하는 것에 의하여 도핑 상태를 쉽게 제어할 수 있음을 의미한다.
니코틴아미드계 화합물의 사용 양을 조절하는 방법의 비제한적인 예시로서, 니코틴아미드계 화합물을 용매에 용해하여 용액 형태로 만든 후 해당 용액의 사용량 자체를 예를 들어 1방울, 2방울 등과 같이 조절하거나 또는 해당 용액 중의 니코틴아미드계 화합물의 농도를 예를 들어 1중량%, 2중량% 등과 같이 조절하는 방법을 생각해 볼 수 있다. 이러한 방법들은 니코틴아미드계 화합물의 사용 양을 쉽게 조절하는 방법이므로 이러한 방법들에 의함으로써 CNT의 n-도핑 상태를 용이하게 제어할 수 있다.
니코틴아미드계 화합물은 CNT n-도핑이 필요한 다양한 분야에 응용될 수 있다. 그러한 응용의 비제한적인 예시로서, PN 접합 소자, CNT-FET, CMOS 등의 각종 소자를 들 수 있다.
이하, 비제한적이고 예시적인 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
[실험 1: NADH에 의한 CNT n-도핑 효과 확인]
NADH(β-Nicotinamide adenine dinucleotide, reduced dipotassium salt. Aldrich사로부터 입수) 에 의한 CNT n-도핑 효과 확인을 위하여, 먼저 NADH 용액을 제조하였다. 용매로 물을 사용하였다. NADH 용액의 농도는 13.5 mM(1wt%)로 하였다.
CNT n-도핑 효과를 확인하기 위하여, CNT 전계 효과 트랜지스터(FET)를 제작하였다. 도 1은 본 발명의 하나의 예시적인 실시예에 따른 CNT-FET을 나타내는 개략도이다.
도 1을 참조하면, N+로 도핑된 Si 백 게이트(11) 상에 Si02 절연층(13)이 형성되어 있고, 그 위로 소스 전극(S) 및 드레인 전극(D)이 형성되어 있다. 소스 전극(S) 및 드레인 전극(D) 사이로 TCVD를 사용하여 성장시킨 CNT(15) 채널이 형성되어 있다.
소스 전극(S) 측 CNT 채널 일부에만 포토레지스트 층(17)을 형성하고 드래인 전극(D) 측의 나머지 CNT 채널 부분에 앞서 제조한 NADH 용액을 마이크로핀펫으로 1방울(100μL)(19) 떨어뜨린 후, 150℃에서 3분간 가열하였다.
도 2는 본 발명의 하나의 예시적인 실시예에 있어서, NADH 사용에 따른 n-도핑 효과를 보여주는 Ids-Vgs 그래프이다.
도 2를 참조하면, NADH 용액으로 처리하기 전("NADH 처리 전")과 달리 NADH 용액으로 처리한 후("NADH 처리 후")에 CNT가 초기의 p-도핑 상태에서 n-도핑 상태로 바뀐 것을 알 수 있다.
[실험 2: NADH 용액의 사용 양에 따른 CNT n-도핑 상태 변화 확인]
본 실험 2에서는 NADH의 사용 양에 따른 CNT n-도핑 상태 변화를 확인하고자 NADH 용액을 떨어뜨리는 양을 증가시켜 보았다. 본 실험 2에서는 NADH 용액의 농도를 1.35 mM(0.1wt%)로 하고, CNT-FET은 실험 1의 것과 같은 것을 사용하였다.
도 3은 본 발명의 하나의 예시적인 실시예에 있어서, NADH 용액의 사용 양 변화에 따른 n-도핑 상태 변화를 보여주는 Ids-Vgs 그래프이다. 참고로, 도 3에 있어서 드레인 전류의 단위는 ㎂(10-6 A)이다.
도 3을 참조하면, NADH 용액의 사용 양이 증가할수록(1st drop~5th drop) 홀 전류(hole current)는 감소하고 전류(electron current)는 증가하여 n-도핑 상태가 더욱 진행되는 것을 알 수 있었다. 따라서, NADH 용액의 사용 양을 조절함으로써 n-도핑 정도를 조절할 수 있음을 알 수 있다. 이는 NADH의 CNT n-도핑 제어 성(controllability)이 우수하다는 것을 의미한다.
[실험 3: NADH 용액의 농도에 따른 CNT n-도핑 상태 변화 확인]
본 실험 3에서는 NADH의 농도에 따른 CNT n-도핑 상태 변화를 확인하였다. NADH 용액의 농도를 1중량% 및 10중량%로 달리하였고 각각 1방울씩 떨어뜨렸다. CNT-FET은 실험 1의 것과 같은 것을 사용하였다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 하나의 예시적인 실시예에 있어서, NADH 용액의 농도 변화에 따른 n-도핑 상태 변화를 보여주는 Ids-Vgs 그래프이다. 참고로, 도 4에 있어서 드레인 전류의 단위는 ㎂ (10-6 A)이고, 도 5에 있어서 드레인 전류의 단위는 ㎁ (10-9 A)이다. 도 4는 특히 드레인 전압(Vds)을 여러 가지로 변경한 각각의 경우에 n-도핑 효과를 함께 보여준다.
도 4를 참조하면, NADH 용액(1중량%) 사용에 따라 n-도핑 효과가 나타나는 것을 확인할 수 있는데, 이러한 n-도핑 효과는 드레인 전압을 1V, 0.5V, 0V, -0.5V, -1V와 같이 변경한 모든 경우에 구현되는 것을 알 수 있다.
도 5를 참조하면, NADH 용액(10중량%) 사용에 따라 n-도핑이 더욱 진행되는 것을 확인할 수 있다.
이와 같이, NADH 용액의 농도를 달리하는 것에 의하여도 n-도핑 상태를 제어할 수 있음을 알 수 있다. 이는 NADH의 CNT n-도핑 제어성(controllability)이 우수하다는 것을 의미한다.
[실험 4: 도핑 안정성 확인]
본 실험 4에서는 CNT n-도핑 상태의 시간에 따른 안정성을 확인하였다. 본 실험 4에서는 NADH 용액의 농도를 13.5 mM(1wt%) 로 하고, CNT-FET은 실험 1의 것과 같은 것을 사용하였다.
도 6은 본 발명의 하나의 예시적인 실시예에 있어서, NADH 용액을 CNT-FET에 1방울 떨어뜨린 직후, 공기 중에서 17일 경과 후 및 공기 중에서 30일 경과 후의 도핑 상태를 각각 나타내는 그래프이다. 참고로, 도 6에 있어서 드레인 전류의 단위는 ㎁ (10-9 A)이다.
도 6을 참조하면, 17일 및 30일이 지난 후 전류 레벨(current level)은 다소 줄었지만 여전히 n-타입임을 확인할 수 있었다. 또한, 30일 경과 후의 경우 17일 경과 후 보다 오히려 전류 레벨이 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 이는 NADH의 CNT n-도핑 안정성(stability)이 장기간에 걸쳐서도 우수하다는 것을 의미한다.
[실험 5: 니코틴아미드에 의한 CNT n-도핑 효과 확인]
본 실험 5에서는 니코틴아미드의 CNT n-도핑 효과를 확인하였다. 니코틴아미드(NICOTINAMIDE, 99+%; Aldrich사로부터 입수) 용액을 제조하였다. 용매로 물을 사용하였다. 니코틴아미드 용액의 농도는 13.5 mM로 하였다. CNT-FET은 실험 1에서 사용한 것과 같은 것을 사용하였다.
도 7은 본 발명의 하나의 예시적인 실시예에 있어서, 니코틴아미드 사용에 따른 n-도핑 효과를 보여주는 Ids-Vgs 그래프이다. 도 7a는 니코틴아미드 용액을 떨어뜨리기 전의 그래프이고, 도 7b는 니코틴아미드 용액을 떨어뜨린 후의 그래프이다.
NADH 용액을 이용한 실험예들에서와 같이, 니코틴아미드 용액을 사용한 경우에도 CNT가 초기의 p-도핑 상태에서 n-도핑 상태로 바뀌는 것을 알 수 있다. 이는 NADH를 사용한 경우의 CNT n-도핑 효과가 NADH 중 니코틴아미드에 의한 것임을 보여주는 것이다.
[실험 6: PN 접합 다이오드에 응용]
본 실험 6에서는 앞서 확인한 NADH의 CNT n-도핑 성능을 CNT를 이용한 PN 접합 다이오드에 응용하였다. NADH 용액은 실험 1과 같은 것을 사용하였다.
도 8은 본 발명의 하나의 예시적인 실시예에 따른 PN 접합 다이오드를 나타내는 개략도이다.
도 8을 참조하면, Si 기판(21) 상에 Si02 절연층(23)이 형성되어 있고, 그 위로 Cr/Au 전극(E1, E2)이 형성되어 있다. 전극 사이에 CNT(25)가 형성되어 있다. 포토레지스트 층(27)을 사용하여 CNT 절반을 부동태화(passivation)하고 나머지 부분에 NADH 용액을 마이크로핀펫으로 1방울(100μL)(29) 떨어뜨린 후 150℃에서 3분간 가열하였다.
도 9는 도 8의 PN 접합 다이오드의 Ids-Vgs 그래프이다. 도 9a는 NADH 용액 처리 전을 나타내고, 도 9b는 NADH 용액 처리 후를 나타낸다. 도 9를 참조하면, NADH 용액 처리 후 PN 접합 다이오드 소자의 특성이 구현되는 것을 알 수 있다. 참고로, 도 9에 있어서 드레인 전류의 단위는 ㎁ (10-9 A)이다.
[실험 7: CMOS에 응용]
본 실험 7에서는 앞서 확인한 NADH의 CNT n-도핑 성능을 CMOS에 응용하였다. NADH 용액은 실험 1과 같은 것을 사용하였다.
도 10은 본 발명의 하나의 예시적인 실시예에 따른 CMOS를 나타내는 개략도이다.
도 10에는 백 게이트(31), Si02 절연층(33), P-타입 트랜지스터(P) 및 N-타입 트랜지스터(N)가 각각 개략적으로 나타나 있다. P-타입 트랜지스터(P) 및 N-타입 트랜지스터(N)에는 전극 사이로 CNT(35)가 형성되어 있다. 백 게이트(31)에 입력 전압(Vin) 단자가 연결되고, 각 타입의 트랜지스터(P, N)에 출력 전압(Vout) 단자가 연결되어 있다. 또한, N-타입 트랜지스터(N)가 그라운드(G)에 접지되고, P-타입 트랜지스터(P)로부터 전원 전압(VDD=2V)이 출력되도록 하였다.
N-타입 트랜지스터(N)에 NADH 용액을 마이크로핀펫으로 1방울(100μL)(39) 떨어뜨린 후 150℃에서 3분간 가열하였다.
도 11은 도 1O의 CMOS의 특성을 보여주기 위한 그래프로서, 도 11a는 P-타입 트랜지스터의 Ids-Vgs 그래프이고, 도 11b는 N-타입 트랜지스터의 Ids-Vgs 그래프이며, 도 11c는 CMOS의 Vin-Vout 그래프이다. 참고로, 도 11a 및 11b에 있어서 드레인 전류의 단위는 ㎁ (10-9 A)이다.
도 11을 참조하면, NADH 용액 처리 후 CMOS의 특성이 구현되는 것을 알 수 있다.
이상에서 본 발명의 비제한적이고 예시적인 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 기술 사상은 첨부 도면이나 상기 설명 내용에 한정되지 않는다. 본 발명의 기술 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 변형이 가능함이 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하며, 또한, 이러한 형태의 변형은 본 발명의 특허청구범위에 속한다고 할 것이다.
도 1은 본 발명의 하나의 예시적인 실시예에 따른 CNT-FET을 나타내는 개략도이다.
도 2는 본 발명의 하나의 예시적인 실시예에 있어서, NADH 사용에 따른 n-도핑 효과를 보여주는 Ids-Vgs 그래프이다.
도 3은 본 발명의 하나의 예시적인 실시예에 있어서, NADH 용액의 사용 양 변화에 따른 n-도핑 상태 변화를 보여주는 Ids-Vgs 그래프이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 하나의 예시적인 실시예에 있어서, NADH 용액의 농도 변화에 따른 n-도핑 상태 변화를 보여주는 Ids-Vgs 그래프이다.
도 6은 본 발명의 하나의 예시적인 실시예에 있어서, NADH 처리 후 도핑 안정성을 보여주는 Ids-Vgs 그래프이다.
도 7은 본 발명의 하나의 예시적인 실시예에 있어서, 니코틴아미드 사용에 따른 n-도핑 효과를 보여주는 Ids-Vgs 그래프이다.
도 8은 본 발명의 하나의 예시적인 실시예에 따른 PN 접합 다이오드를 나타내는 개략도이다.
도 9는 도 8의 PN 접합 다이오드의 Ids-Vgs 그래프이다.
도 10은 본 발명의 하나의 예시적인 실시예에 따른 CMOS를 나타내는 개략도이다.
도 11은 도 10의 CMOS의 특성을 나타내는 그래프이다.
*도면 부호의 간단한 설명*
11, 21, 31: 백 게이트 또는 기판 13, 23, 33: 절연층
15, 25, 35: CNT 17, 27: 포토레지스트층
19, 29, 39: NADH 용액 S: 소스 전극
D: 드레인 전극 E1, E2: 전극
P: P-타입 트랜지스터 N: N-타입 트랜지스터
G: 그라운드

Claims (21)

  1. 니코틴아미드 또는 니코틴아미드와 화학적으로 결합된 화합물 중에서 선택되는 하나 이상의 화합물을 포함하는 CNT n-도핑 물질.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 니코틴아미드 또는 니코틴아미드와 화학적으로 결합된 화합물은 환원된 형태로 사용되는 CNT n-도핑 물질.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 니코틴아미드와 화학적으로 결합된 화합물은 NMN, NAD 또는 NADP인 CNT n-도핑 물질.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 니코틴아미드와 화학적으로 결합된 화합물은 NMNH, NADH 또는 NADPH인 CNT n-도핑 물질.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 CNT n-도핑 물질은 용매를 더 포함하는 CNT n-도핑 물질.
  6. 니코틴아미드 또는 니코틴아미드와 화학적으로 결합된 화합물 중에서 선택되는 하나 이상의 화합물을 포함하는 물질을 이용하여 CNT를 n-도핑하는 단계를 포함하는 CNT n-도핑 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 물질을 n-도핑을 원하는 CNT에 제공하는 단계; 및
    상기 물질이 제공된 CNT를 가열하는 단계;를 포함하는 CNT n-도핑 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 물질의 사용 양을 조절하여 CNT의 n-도핑 상태를 조절하는 CNT n-도핑 방법.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 물질을 용매와 혼합하여 용액 상태로 사용하는 CNT n-도핑 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 용액의 사용 양을 조절하여 CNT의 n-도핑 상태를 조절하는 CNT n-도핑 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 용액 중 상기 물질의 농도를 조절하여 CNT의 n-도핑 상태를 조절하는 CNT n-도핑 방법.
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 가열 시, 가열 온도 또는 가열 시간 중 어느 하나 이상의 변수를 조절함으로써 CNT의 n-도핑 상태를 조절하는 CNT n-도핑 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 가열 온도는 40℃ 이상 250℃ 이하인 CNT n-도핑 방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 가열 시간은 10초 이상 100시간 이하인 CNT n-도핑 방법.
  15. 니코틴아미드 또는 니코틴아미드와 화학적으로 결합된 화합물 중에서 선택되는 하나 이상의 화합물을 포함하는 물질을 이용하여 n-도핑된 CNT.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 CNT는 공기 중에서 n-타입을 나타내는 CNT.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 CNT는 공기 중에서 30일 경과 후 n-타입을 나타내는 CNT.
  18. 니코틴아미드 또는 니코틴아미드와 화학적으로 결합된 화합물 중에서 선택되는 하나 이상의 화합물을 포함하는 물질을 이용하여 n-도핑된 CNT를 포함하는 소자.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 소자는 전계 효과 트랜지스터인 소자.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 소자는 PN 접합 다이오드인 소자.
  21. 제 18 항에 있어서,
    상기 소자는 CMOS인 소자.
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