KR20030050696A - 전극 물질 형성 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 균일한 크기를 갖는 나노 사이즈 파티클(nano size particle)을 제조하기 위한 전극 물질 형성 방법에 관한 것으로, 액적을 급속 냉각하여 고체화하는 단계와, 상기 고체화된 액적을 단일 도전형의 전하로 하전시키어 액적간 합체를 방지하는 단계와, 하전된 액적을 열처리하여 나노 사이즈의 파티클을 형성하는 단계와, 상기 파티클을 단일 도전형의 전하로 하전시키어 파티클을 응집 없이 부유시키는 단계와, 구조물 또는 판상에 상기 파티클을 포집하는 단계를 포함하여 형성한다.

Description

전극 물질 형성 방법{Method for Forming of Electrode Material}

본 발명은 반도체 제조방법에 관한 것으로 특히, 균일한 크기 분포를 갖는 나노 사이즈 파티클(nano size particle)을 제조하기 위한 전극 물질 형성 방법에 관한 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래 기술에 따른 전극 물질 형성 방법을 설명하면 다음과 같다.

도 1a 내지 도 1c는 종래 기술에 따른 전극 물질 형성 방법을 도시한 도면이다.

우선, 도 1a에 도시된 바와 같이 금속 전구체를 포함하는 액적(11)을 제조하고, 상기 액적(11)을 열처리하여 도 1b에 도시된 바와 같이 나노(nano) 사이즈의 파티클(12)을 형성한다.

이때, 상기 액적(11)의 응집에 의하여 파티클(12)은 사이즈가 증가되게 되며 균일도가 저하되어 파티클(12)은 다양한 사이즈를 갖게 된다.

이후, 도 1c에 도시된 바와 같이, 구조물 또는 판상(13)에 상기 파티클(13)을 포집하여 2차 전지, 연료 전지용 귀금속 전극 물질 또는 캐패시터 전극 물질 등으로 사용되는 전극 물질을 형성한다.

그러나, 상기와 같은 종래의 전극 물질 형성방법은 다음과 같은 문제점이 있다.

첫째, 파티클의 사이즈가 크고 불균일하므로 캐패시터 전극용으로 사용하기에 곤란하다.

둘째, 파티클의 사이즈가 크고 불균일하여 2차 전지 또는 귀금속 전극으로 적용될 경우 전극의 면적을 감소시키게 되므로 전지 효율이 감소되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로 균일한 크기를 갖는 나노 사이즈 파티클을 제조할 수 있는 전극 물질 형성방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1a 내지 도 1c는 종래 기술에 따른 전극 물질 형성 방법을 도시한 도면

도 2a 내지 도 2f는 본 발명의 실시예에 따른 전극 물질 형성 방법을 도시한 도면

도면의 주요 부분에 대한 부호 설명

21 : 액적 22 : 파티클

23 : 구조물 또는 판

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전극 물질 형성방법은 액적을 급속 냉각하여 고체화하는 단계와, 상기 고체화된 액적을 단일 도전형의 전하로 하전시키어 액적간 합체를 방지하는 단계와, 하전된 액적을 열처리하여 나노 사이즈의 파티클을 형성하는 단계와, 상기 파티클을 단일 도전형의 전하로 하전시키어 파티클을 응집없이 부유시키는 단계와, 구조물 또는 판상에 상기 파티클을 포집하는 단계를 포함하여 형성함을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 전극 물질 형성방법을 설명하면 다음과 같다.

도 2a 내지 도 2f는 본 발명의 실시예에 따른 전극 물질 형성 방법을 도시한 도면이다.

우선, 도 2a에 도시된 바와 같이 금속 전구체를 포함한 액적(21)을 형성하고, 이를 급속 냉각시켜 고체화하여 2b에 도시된 바와 같이 고체화된 액적(21)을 형성한다.

이어, 도 2c에 도시된 바와 같이, 단일 도전형의 전하로 상기 고체화된 액적(21)들의 표면을 하전시키어 액적(21)들간에 전기적 반발력을 유도하므로써 상기 액적(21)들 간에 합체를 억제한다.

상기 단일 도전형의 전하를 이용하여 하전시킨다 함은, 도면에서와 같이 마이너스(-) 도전형의 전하만으로 액적(21) 표면을 하전시키거나, 도면에는 도시되지 않았지만 플러스(+) 도전형의 전하만을 이용하여 액적(21) 표면을 하전시키는 것을 의미한다.

이어, 도 2d에 도시된 바와 같이, 상기 하전된 액적(21)을 열처리하여 나노(nano) 크기의 파티클(22)을 형성한다.

이어, 도 2e에 도시된 바와 같이, 상기 파티클(22)을 단일 도전형의 전하로 하전시키어 파티클(22)간에 응집을 방지한다.

즉, 하전을 통해 파티클(22)간에 전기적 반발력을 유도하므로써 응집됨없이 파티클(22)을 부유시킨다.

이후, 도 2f에 도시된 바와 같이, 구조물 또는 판상(23)에 상기 파티클(22)을 포집하여 본 발명에 따른 전극 물질을 완성한다.

이와 같은 전극 물질은 디램(DRAM), FeRAM의 캐패시터로 이용되는 MIM 구조, 연료 전지나 2차 전지의 전극으로 이용되는 귀금속, 다금속산화물 등의 제조에 널리 적용 가능하다.

상기와 같은 본 발명의 전극 물질 형성 방법은 균일한 크기의 나노 파티클을 형성할 수 있으므로 이를 제품에 적용할 경우 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 캐패시터 전극의 메탈 씨드(Metal Seed)로 이용되어 캐패시터의 면적을 증가시킬 수 있으므로 캐패시터 용량을 향상시킬 수 있다.

둘째, 연료 전지나 2차 전지의 전극으로 이용되는 귀금속의 면적을 확대하여 전지 효율을 향상시킬 수 있다.

셋째, 고유전율 세라믹 캐패시터의 축적용량을 향상시킬 수 있으며, 고품질화를 달성할 수 있다.

Claims (2)

1. 액적을 급속 냉각하여 고체화하는 단계;

   상기 고체화된 액적을 단일 도전형의 전하로 하전시키어 액적간 합체를 방지하는 단계;

   하전된 액적을 열처리하여 나노 사이즈의 파티클을 형성하는 단계;

   상기 파티클을 단일 도전형의 전하로 하전시키어 파티클을 응집없이 부유시키는 단계와;

   구조물 또는 판상에 상기 파티클을 포집하는 단계를 포함하여 형성함을 특징으로 하는 전극 물질 형성방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 액적은 금속 전구체를 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 물질 형성 방법.