KR20080108734A - 필름 및 이를 제조하는 방법 - Google Patents

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KR20080108734A
KR20080108734A KR1020070056681A KR20070056681A KR20080108734A KR 20080108734 A KR20080108734 A KR 20080108734A KR 1020070056681 A KR1020070056681 A KR 1020070056681A KR 20070056681 A KR20070056681 A KR 20070056681A KR 20080108734 A KR20080108734 A KR 20080108734A
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김용진
이규철
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포항공과대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 필름을 제공하기 위한 것으로, 비정질 및 다결정 중 어느 하나로 이루어진 기판; 상기 기판 위에 증착된 중간층; 상기 중간층에 형성된 적어도 하나의 산화물 나노막대; 및 상기 산화물 나노막대에 형성된 산화물 막을 포함하는 필름을 제공한다.

Description

필름 및 이를 제조하는 방법{FILM AND METHOD FOR PREPARING THE SAME}
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 필름을 제조하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 필름의 구성 중 유리 기판 상의 산화 아연 나노막대의 전자 현미경 사진도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 필름의 구성 중 유리 기판 위에 산화 아연 나노막대 상에 성장한 산화 아연 막의 전자 현미경 사진도이다.
본 발명은 필름에 관한 것으로, 특히 비정질 또는 다정질 기판 상에 산화물 막을 형성된 필름 및 그 필름의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 산화물 막이 포함된 필름은 다양한 광소자 및 전자 소자(예를 들어, 청색 발광소자나 후막 트랜지스터)에 이용될 수 있다.
하지만, 품질이 뛰어난 산화물 막을 제조하기 위해서는 산화물 막의 결정구 조와 결정 상수가 비슷한 값비싼 단결정 기판을 사용해야 한다. 예를 들면, 산화 아연 막을 제조하기 위해서는 값비싼 사파이어(Al2O3)단결정 기판을 사용해야 하기 때문에 제작 단가가 매우 높다는 문제점이 있었다.
그리고 사파이어 기판을 2인치 이상으로 제작하기 어렵기 때문에, 기판에서 성장할 수 있는 산화 아연 후막의 최대 크기는 2인치 이하로 결정된다. 그래서 단결정 사파이어 기판을 이용해서는 고품질 산화물 후막을 대량생산을 하기 어렵다는 문제점이 있었다.
이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 비정질 또는 다결정 기판 상에 산화물 막을 형성하여 필름을 제조함으로써, 제조 단가를 낮출 수 있는 필름의 제조방법을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 다양한 비결정 또는 다결정 기판에 중간층을 도입하고 그 위에 산화물 나노막대 및 산화물 막이 형성된 필름을 대량 생산할 수 있는 방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위해서 본 발명은 비정질 및 다결정 중 어느 하나로 이루어진 기판; 상기 기판 위에 증착된 중간층; 상기 중간층에 형성된 적어도 하나 의 산화물 나노막대; 및 상기 산화물 나노막대에 형성된 산화물 막을 포함하는 필름을 제공한다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 비정질 또는 다결정 기판 위에 중간층을 증착하는 단계; 상기 중간층 상에 소정의 반응전구체들을 반응시켜 수직 방향으로 성장된 적어도 하나의 산화물 나노막대를 형성하는 단계; 상기 산화물 나노막대를 씨드(Seed)로 이용하여 상기 산화물 나노막대가 형성된 기판 상에 산화물 막을 성장시키는 단계를 포함하는 필름의 제조방법을 제공한다.
이하, 상기와 같은 본 발명, 필름 및 필름의 제조방법의 기술적 사상에 따른 일실시예를 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 산화물 막이 성장하기 어려운 유리, 폴리머, 다결정 산화물과 같은 비정질 또는 다결정 기판에 중간층을 도입하여 산화물 나노막대를 성장시키고, 산화물 후막과 결정학적 특성이 유사한 상기 나노막대를 씨드로 이용하여 산화물 후막을 제조함으로써 고품질 산화물 후막을 비정질 또는 다결정 기판에서 대면적으로 제작하는 방법을 제시한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 필름을 제조하는 과정을 나타내는 도면이다. 산화물 나노막대로 다양한 재질이 사용될 수 있지만, 여기서는 산화 아연 나노 막대를 예를 들어 설명하도록 하겠다.
도 1에서, (a)는 유리 기판을 나타내고, (b)는 유리 기판 위에 증착한 중간층을 나타낸다. 예를 들어, 기판에 위에 성장된 산화 아연 박막이 중간층이 될 수 있다. 또한, (c)는 상기 중간층 위에 성장한 산화 아연 나노막대를 나타낼 수 있 다. 예를 들어, 상기 산화 아연 나노막대는 기판에 대하여 주로 수직 방향으로 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 산화 아연 나노막대는 중간층에 대하여 수직 방향으로 랜덤(random)하게 또는 규칙적으로 배열될 수 있다.
(d)는 유리 기판 위에 성장한 산화 아연 나노막대를 씨드(Seed)로 하여 산화 아연 막이 성장하는 과정을 나타낸다. 이 경우, 산화 아연 막은 박막이나 후막 모두 가능하다.
본 발명의 일실시예에 의하면, 산화물 나노막대를 증착시켜 성장시키기 위한 기판은 중간층을 증착할 수 있는 모든 비정질 또는 다결정 기판이 될 수 있다.
예를 들어, 비정질 기판으로는 유리, 고분자 등을 이용할 수 있다. 상기 유리로 파이렉스(Pyrex) 유리를 이용할 수 있다. 상기 고분자로 PET(Polyethylene Telephthalate), PP(Polypropylene) 등을 사용할 수 있다.
또한, 다정질 기판으로는 산화주석 유리(tin oxide glass), CaO, SrO, BaO WO3, UO2, NiO, Cu2O, CuO, HgO, PbO2, Bi2O5, Al2O3, Ta2O5, HfO2, FeO, CoO, Cr2O3, MnO, P2O5, Co3O4, Fe3O4, BeO, B2O3, MgO, Nb2O5, MoO3, CdO, SnO2, ZnO, GeO2, Sb2O5, As2O5, Fe2O3, ZrO2, Sc2O3, TiO2, BeO, V2O5, Sn2O3, Eu2O3, Gd2O3, Er2O3, Lu2O3, Yb2O3, RuO2, Y2O3, La2O3, Ga2O3, MgO, SnO3, Sb3O3 와 같은 다결정 산화물 또는 이들의 조합으로 이루어진 다결정 산화물 기판 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것을 아니다.
본 발명의 일실시예에 의하면, 상기 중간층은 기판과 후속공정에서 형성될 산화물 나노막대와의 미스매치(mismatch)를 줄이고, 기판과 산화물 나노막대 계면에서 발생되는 결함을 완화시키기 역할을 수행한다. 따라서 상기 중간층으로 후속공정에서 형성될 산화물 나노막대와 결정학적 특성이 유사하여 화학적으로 안정될 수 있는 물질을 사용할 수 있다. 일례로, 상기 중간층으로 이후 형성될 산화물 나노막대와의 결정구조가 동일하거나, 혹은 격자상수 차이가 20％ 이내인 물질을 사용할 수 있다.
한편, 본 발명의 일실시예에 의하면, 기판에 중간층을 증착시키는 방법은 다양하게 존재할 수 있다. 예를 들면, 수열합성법(hydrothermal synthesis), 화학기상증착법(chemical vapor deposition), 스퍼터링법(sputtering), 열 또는 전자빔 증발법(thermal or electron beam evaporation), 펄스레이저 증착법(pulse laser deposition) 등이 포함될 수 있다.
산화 아연 막을 산화물 막으로 만드는 경우 질화 갈륨 박막, 산화 아연 박막 또는 이들의 조합막 등으로 중간층을 형성할 수 있다.
한편, 상기 중간층을 증착시키는 방법으로 유기금속화학 증착법을 이용할 경우, 중간층을 증착시키는 단계는 기판을 반응기에 넣는 단계, 상기 개별적인 라인을 통해 반응 전구체를 소정의 흐름속도로 반응기내로 주입하는 단계, 반응기를 적절한 압력 및 온도로 유지하는 단계를 포함할 수 있다.
구체적인 일 구현 예에 따르면, 질화 갈륨 박막을 형성하기 위한 반응 전구체의 대표적인 예에는 Ga의 소스로서 트리메틸갈륨(TMGa), 트리에틸갈륨(TEGa) 또 는 GaCl3 등이 포함될 수 있고, 질화물 소스 가스의 예로서 암모늄(NH3), 질소 또는 3차 부틸아민(N(C4H9)H2) 등이 포함될 수 있다.
질화 갈륨 박막은 400-800 ℃의 온도 영역에서 10-40 nm의 두께로 성장시킬 수 있다. 산화 아연 박막의 경우에 사용될 수 있는 반응 전구체의 예에는 디에틸아연(DEZn) 디메틸아연(DMZn) 등이 포함될 수 있으며, 산화물 소스 가스로서는 산소(O2)가 사용될 수 있다. 산화 아연 박막은 400-600 ℃의 온도 영역에서 10-40 nm의 두께로 성장시킨다. 이러한 중간층은 사용되는 기판, 성장장비, 성장조건 등에 따라 선택적으로 사용할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 의하면, 상기 산화물 나노막대는 CaO, SrO, BaO WO3, UO2, NiO, Cu2O, CuO, HgO, PbO2, Bi2O5, Al2O3, Ta2O5, HfO2, FeO, CoO, Cr2O3, MnO, P2O5, Co3O4, Fe3O4, BeO, B2O3, MgO, Nb2O5, MoO3, CdO, SnO2, ZnO, GeO2, Sb2O5, As2O5, Fe2O3, ZrO2, Sc2O3, TiO2, BeO, V2O5, Sn2O3, Eu2O3, Gd2O3, Er2O3, Lu2O3, Yb2O3, RuO2, Y2O3, La2O3, Ga2O3, MgO, SnO3, Sb3O3 와 같은 산화물 또는 이들의 조합으로 이루어진 산화물 등으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 산화물 나노막대는 Mg, Cd, Ti, Li, Cu, Al, Ni, Y, Ag, Mn, V, Fe, La, Ta, Nb, Ga, In, S, Se, P, As, Co, Cr, B, N, Sb 및 H 중 적어도 하나를 포함하는 물질로 중에서 선택된 1종 이상의 이종물질을 추가로 포함할 수도 있다.
한편, 본 발명의 일실시예에 의하면, 산화물 나노막대를 기판 위에 성장시키 는 방법은 다양하게 존재할 수 있다.
예를 들어, 수열합성법, 화학기상증착법, 스퍼터링법, 열 또는 전자빔 증발법, 펄스레이저 증착법 등과 같은 물리적 성장 방법뿐만 아니라 금과 같은 금속촉매를 이용하는 기상 이송법 등이 포함될 수 있다.
상기 성장방법 중에서 경제성을 고려하여 '수열 합성법'을 이용할 수 있다.
상기와 같은 경우에 산화물 나노막대를 중간층 위에 성장시키는 방법은 탈이온수(deionized water)에 반응 전구체를 녹여 전구체 용액을 제조하는 단계, 및 상기 용액 및 상기 기판을 반응기에 넣어 가열하는 단계를 포함할 수 있다.
구체적인 일 구현 예에 따르면, 먼저 소정 농도의 반응 전구체를 포함하는 영양용액과 중간층이 증착된 상기 기판을 반응기 내로 장입하고, 소정의 온도에서 및 소정의 시간 동안 열을 가하여 산화아연 나노막대를 성장시킨다. 이 경우, 상기 가열단계는 상기 반응기의 온도를 30-400℃로 유지하여 수행할 수 있다.
또한, 상기 반응 전구체의 종류, 농도 및 반응온도를 조절함으로써 성장시키려는 나노막대의 길이, 두께 및 그 형태를 조절할 수 있다, 상기 반응 전구체는 2종 이상의 전구체의 혼합물일 수 있고, 이 경우, 전구체의 혼합물로 수열 합성법을 1회 시행할 수 있다.
또한, 나노막대의 길이를 길게 형성하려면 전구체의 혼합물로 수열 합성법을 수 회 실시하여 충분한 길이를 가지는 나노막대를 형성할 수도　있다．
구체적으로 아연 아세테이트, 아연 나이트레이트 및 아연 중에서 선택된 하나 이상의 제1 반응 전구체 및 헥사메틸렌테트라아민 및 암모니아수 중에서 선택된 제2 반응 전구체의 혼합물을 사용할 수 있다.
예를 들어, 산화아연 나노막대인 경우에는 상기 반응기의 온도를 30-400℃로 조절하고, 상기 반응 전구체로서 아연 니트레이트, 아연 아세테이트 또는 이들의 유도체와 헥사메틸렌테트라아민 또는 암모니아수를 사용할 수 있으며, 상기 영양용액의 아연 니트레이트, 아연 아세테이트 또는 이들의 유도체와 헥사메틸렌테트라아민 또는 암모니아수 의 몰비(mole ratio)는 10:1 내지 1:10로 조절할 수 있다. 경우에 따라서는 상기 몰비를 1:1로 조절할 수 있다.
영양용액의 농도, 조성비, 반응시간, 반응온도를 조절하면 산화아연 나노막대의 종횡비를 임의로 조절 가능하다. 기판 위에 수직 성장되는 산화물 나노막대의 직경은 10 nm 내지1000 nm, 길이는 1 ㎛ 내지 100 ㎛로 할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 산화물 막으로서 CaO, SrO, BaO WO3, UO2, NiO, Cu2O, CuO, HgO, PbO2, Bi2O5, Al2O3, Ta2O5, HfO2, FeO, CoO, Cr2O3, MnO, P2O5, Co3O4, Fe3O4, BeO, B2O3, MgO, Nb2O5, MoO3, CdO, SnO2, ZnO, GeO2, Sb2O5, As2O5, Fe2O3, ZrO2, Sc2O3, TiO2, BeO, V2O5, Sn2O3, Eu2O3, Gd2O3, Er2O3, Lu2O3, Yb2O3, RuO2, Y2O3, La2O3, Ga2O3, MgO, SnO3, Sb3O3 와 같은 산화물 또는 이들의 조합으로 이루어진 산화물 등으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 산화물 막은 Mg, Cd, Ti, Li, Cu, Al, Ni, Y, Ag, Mn, V, Fe, La, Ta, Nb, Ga, In, S, Se, P, As, Co, Cr, B, N, Sb 및 H 중 적어도 하나를 포함 하는 물질로 중에서 선택된 1종 이상의 이종물질을 추가로 포함할 수도 있다.
본 발명의 일실시예에 의하면 산화물 나노막대 위에 산화물 막을 성장시키는 방법은 다양하게 존재할 수 있다.
예를 들어, 수열합성법, 화학기상증착법, 스퍼터링 법, 열 또는 전자빔 증발법, 펄스레이저 증착법 또는 기상 이송법등과 같은 성장 방법 등이 포함될 수 있다.
상기 성장방법 중에서 경제성을 고려하여 '수열 합성법'을 이용할 수 있다.
상기와 같은 경우에 산화물 막을 상기 산화물 나노막대 위에 성장시키는 방법은 탈이온수(deionized water)에 반응 전구체를 녹여 전구체 용액을 제조하는 단계, 및 상기 용액 및 상기 기판 위에 성장한 산화물 나노 막대를 반응기에 넣어 가열하는 단계를 포함할 수 있다.
예를 들어, 먼저 성장한 산화물 나노막대가 성장한 기판 및 소정 농도의 반응 전구체를 포함하는 영양용액을 반응기 내로 장입하고, 소정의 온도에서 및 소정의 시간 동안 열을 가하여 산화물 막을 성장시킨다. 이 경우, 상기 가열단계는 상기 반응기의 온도를 30-400℃로 유지하여 수행할 수 있다.
또한, 상기 반응 전구체의 종류, 농도 및 반응온도를 조절함으로써 성장시키려는 산화물 막의 종류 및 그 형태를 조절할 수 있다.
상기 반응 전구체는 3종 이상의 전구체의 혼합물일 수 있으며 전구체의 혼합물로 수열 합성법을 1회 시행할 수 있다. 산화물 후막의 두께를 두껍게 형성하려면 전구체의 혼합물로 수열 합성법을 수 회 실시하여 충분한 두께를 가지는 산화물 후 막을 형성할 수도　있다．
구체적으로 아연 아세테이트, 아연 나이트레이트 및 아연 중에서 선택된 하나 이상의 제1 반응 전구체 및 헥사메틸렌테트라아민 또는 암모니아수 중에서 선택한 제 2 반응 전구체 및 시트르산나트륨등과 같이 음 이온으로 작용할 수 있는 제3 반응 전구체의 혼합물을 사용할 수 있다.
예를 들어, 상기 산화아연 막인 경우에는 상기 반응기의 온도를 30-400℃로 조절하고, 상기 반응 전구체로서 아연 니트레이트, 아연 아세테이트 또는 이들의 유도체와 암모니아 수와 시트르산나트륨을 사용하는 것이 바람직하며, 상기 영양용액의 아연 니트레이트, 아연 아세테이트 또는 이들의 유도체는 0.1M-1.0M 로 조절하며, 상기 영양용액의 pH는 8~11사이로 조절할 수 있다.
상기 영양용액의 농도, 조성비, 반응시간, 반응온도를 조절하면 산화아연 막의 두께를 임의로 조절 가능하다. 이때, 산화아연 막의 두께는 품질의 요구 수준 또는 사양에 따라 적절히 조절 가능하다.
산화 아연 막을 성장시키는 방법으로 수열합성법을 사용할 수 있으며, 이 경우, 기판 위에 성장되는 산화물 막의 두께는 1 ㎛ 이상일 수 있다.
상기 방법을 통해서, 산화물 막은 산화물 나노막대를 씨드(seed)로 사용하여 기판에 대하여 수직 및 수평 방향으로 성장하게 되며, 결국 산화물 나노막대를 중심으로 성장된 산화물 막은 서로 합쳐져서 연속적인 막 형태를 이룰 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따라 제조된 산화물 후막은, 산화물 후막의 성장시간, 성장순서, 반복횟수 등에 따라 다양한 구조일 수 있으며, 가격이 싸고 대면적으로 제조가 가능한 유리, 폴리머, 산화물 다결정 기판 등에서 성장이 가능하다. 유리의 경우는 수 미터 이상의 대면적 제조가 가능하고, 제조비용을 획기적으로 절감시킬 수 있어 이를 이용한 소자의 응용 범위를 획기적으로 넓힐 수 있다.
이하, 본 발명을 하기 실시예에 의거하여 좀더 상세하게 설명하고자 한다. 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐 한정하지는 않는다.
실시예 1
산화 아연 중간층을 형성하는 실시예는 다음과 같다. 유리 (Pyrex glass)를 사용하여 유기금속 화학기상증착법 (MOCVD, Metal Organic Chemical Vapor Deposition), 분자빔 증착법 (MBE, Molecular Beam Epitaxy) 또는 수소화물 기상증착법 (HVPE, Hydride Vapor Phase Epitaxy) 등으로 산화 아연 중간층을 얻는다.
본 실시예에서 이용된 유리 기판에 대해 다음과 같은 세척 과정을 수행한다. 먼저 아세톤으로 초음파조에서 세척한 후, 메탄올로 다시 세척해준다. 세척 과정을 통해서 기판의 유기물을 제거할 수 있다.
다음 산화아연 나노막대 성장을 위한 영양 용액을 제조할 수 있다.
구체적으로 영양 용액 제조 방법을 설명하면, 0.025 M 아연 니트레이트를 디이오나이즈(deionized) 물 100 mL에 녹여 용액을 만든다. 여기에 암모니아 수를 이용해서 용액의 pH를 약 pH 10에 맞춘다. 이 용액을 테플론(Teflon) 오토클레이브에 넣은 후, 기판을 테플론 오토클레이브 바닥에 넣어주고 약 90 ℃에서 4 시간 성장시킨다.반응 후, 기판을 디이오나이즈 물로 세척한다. 이 때 얻어진 산화아연 나노 막대의 평균 길이는 도 2의 주사 현미경 사진과 같이 평균 직경 100 nm, 평균 길이는 1 μm이다.산화아연 나노막대의 길이 및 직경은 성장조건, 즉 성장시간, 온도, 반응물의 농도에 따라 각각 1-3 μm, 100 nm -200 nm로 다양하게 제조할 수 있다.
다음 산화아연 막 성장을 위한 영양 용액을 제조할 수 있다.
구체적으로 영양 용액 제조 방법을 설명하면, 0.025 M 아연 니트레이트를 디이오나이즈(deionized) 물 50 mL에 녹여 제 1용액을 만든다. 0.025 M 시트르산나트륨을디이오나이즈 물50 mL에 녹여 제 2용액을 만든다. 제 1용액과 제 2용액을 섞은 후(총부피 100 mL)의 용액을 만든다. 여기에 암모니아수를 이용해서 용액의 pH를 약 pH 10.9에 맞춘다. 이 용액을 테플론(Teflon) 오토클레이브에 넣은 후, 나노막대가 성장한 기판을 테플론 오토클레이브 바닥에 넣어주고 약 90 ℃에서 24 시간 성장시킨다. 반응 후, 기판을 디이오나이즈 물로 세척한다. 이 때 얻어진 산화아연 후막은 도 3의 주사 현미경 사진과 같이 평균 두께는 6 μm이다. 산화아연 후막의 두께는 성장조건, 즉 성장시간, 온도, 반응물의 농도에 따라 각각 1-1000 μm 로 다양하게 제조할 수 있다.
본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 첨부된 청구범위에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명이 속한 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형이 가능하고 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의한 필름 및 필름의 제조방법은 저 렴하고 다양한 종류의 비정질 또는 다결정 기판을 사용할 수 있어 대면적 제조가 가능하고 제조비용을 획기적으로 줄일 수 있다.

Claims (40)

  1. 비정질 및 다결정 중 어느 하나로 이루어진 기판;
    상기 기판 위에 증착된 중간층;
    상기 중간층에 형성된 적어도 하나의 산화물 나노막대; 및
    상기 산화물 나노막대에 형성된 산화물 막을 포함하는 것을 특징으로 하는 필름.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 비정질 기판은
    파이렉스(Pyrex) 유리, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 및 폴리프로필렌(PP) 중 적어도 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 필름.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 다결정 기판은
    CaO, SrO, BaO WO3, UO2, NiO, Cu2O, CuO, HgO, PbO2, Bi2O5, Al2O3, Ta2O5, HfO2, FeO, CoO, Cr2O3, MnO, P2O5, Co3O4, Fe3O4, BeO, B2O3, MgO, Nb2O5, MoO3, CdO, SnO2, ZnO, GeO2, Sb2O5, As2O5, Fe2O3, ZrO2, Sc2O3, TiO2, BeO, V2O5, Sn2O3, Eu2O3, Gd2O3, Er2O3, Lu2O3, Yb2O3, RuO2, Y2O3, La2O3, Ga2O3, MgO, SnO3, Sb3O3 와 같은 다결 정 산화물 또는 이들의 조합으로 이루어진 다결정 산화물인 것인 것을 특징으로 하는 필름.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 중간층은
    상기 산화물 나노막대와 결정 구조가 유사한 것을 특징으로 하는 필름.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 중간층은
    상기 산화물 나노막대와 결정 상수 차이가 20% 이내인 것을 특징으로 하는 필름.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 산화물 나노막대는
    상기 중간층에 대하여 수직 방향으로 랜덤(random)하게 또는 규칙적으로 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 필름.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 산화물 나노막대는
    CaO, SrO, BaO WO3, UO2, NiO, Cu2O, CuO, HgO, PbO2, Bi2O5, Al2O3, Ta2O5, HfO2, FeO, CoO, Cr2O3, MnO, P2O5, Co3O4, Fe3O4, BeO, B2O3, MgO, Nb2O5, MoO3, CdO, SnO2, ZnO, GeO2, Sb2O5, As2O5, Fe2O3, ZrO2, Sc2O3, TiO2, BeO, V2O5, Sn2O3, Eu2O3, Gd2O3, Er2O3, Lu2O3, Yb2O3, RuO2, Y2O3, La2O3, Ga2O3, MgO, SnO3, Sb3O3 와 같은 산화물 또는 이들의 조합으로 이루어진 것을 특징으로 하는 필름.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 산화물 나노막대는
    Mg, Cd, Ti, Li, Cu, Al, Ni, Y, Ag, Mn, V, Fe, La, Ta, Nb, Ga, In, S, Se, P, As, Co, Cr, B, N, Sb 및 H 중 적어도 하나를 포함하는 물질을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 필름.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 산화물 나노막대는
    직경이 1 nm 내지 1000 nm이고, 길이가 10 ㎛ 내지 100 ㎛인 것을 특징으로 하는 필름.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 산화물 막은
    CaO, SrO, BaO WO3, UO2, NiO, Cu2O, CuO, HgO, PbO2, Bi2O5, Al2O3, Ta2O5, HfO2, FeO, CoO, Cr2O3, MnO, P2O5, Co3O4, Fe3O4, BeO, B2O3, MgO, Nb2O5, MoO3, CdO, SnO2, ZnO, GeO2, Sb2O5, As2O5, Fe2O3, ZrO2, Sc2O3, TiO2, BeO, V2O5, Sn2O3, Eu2O3, Gd2O3, Er2O3, Lu2O3, Yb2O3, RuO2, Y2O3, La2O3, Ga2O3, MgO, SnO3, Sb3O3 와 같은 산화물 또는 이들의 조합으로 이루어진 것을 특징으로 하는 필름.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 산화물 막은
    Mg, Cd, Ti, Li, Cu, Al, Ni, Y, Ag, Mn, V, Fe, La, Ta, Nb, Ga, In, S, Se, P, As, Co, Cr, B, N, Sb 및 H 중 적어도 하나를 포함하는 물질을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 필름.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 산화물 막은
    두께가 1 ㎛ 이상인 것을 특징으로 하는 필름.
  13. 비정질 또는 다결정 기판 위에 중간층을 증착하는 단계;
    상기 중간층 상에 소정의 반응전구체들을 반응시켜 수직 방향으로 성장된 적 어도 하나의 산화물 나노막대를 형성하는 단계;
    상기 산화물 나노막대를 씨드(Seed)로 이용하여 상기 산화물 나노막대가 형성된 기판 상에 산화물 막을 성장시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 필름의 제조방법.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 비정질 기판은
    파이렉스(Pyrex) 유리, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 및 폴리프로필렌(PP) 중 적어도 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 필름의 제조방법.
  15. 제 13 항에 있어서, 상기 다결정 기판은
    CaO, SrO, BaO WO3, UO2, NiO, Cu2O, CuO, HgO, PbO2, Bi2O5, Al2O3, Ta2O5, HfO2, FeO, CoO, Cr2O3, MnO, P2O5, Co3O4, Fe3O4, BeO, B2O3, MgO, Nb2O5, MoO3, CdO, SnO2, ZnO, GeO2, Sb2O5, As2O5, Fe2O3, ZrO2, Sc2O3, TiO2, BeO, V2O5, Sn2O3, Eu2O3, Gd2O3, Er2O3, Lu2O3, Yb2O3, RuO2, Y2O3, La2O3, Ga2O3, MgO, SnO3, Sb3O3 와 같은 다결정 산화물 또는 이들의 조합으로 이루어진 다결정 산화물인 것인 것을 특징으로 하는 필름의 제조방법.
  16. 제 13 항에 있어서, 상기 중간층은
    상기 산화물 나노막대와 결정 구조가 유사한 것을 특징으로 하는 필름의 제조방법.
  17. 제 13 항에 있어서, 상기 중간층은
    상기 산화물 나노막대와 결정 상수 차이가 20% 이내인 것을 특징으로 하는 필름의 제조방법.
  18. 제 13 항에 있어서, 상기 산화물 나노막대는
    상기 중간층에 대하여 수직 방향으로 랜덤(random)하게 또는 규칙적으로 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 필름의 제조방법.
  19. 제 13 항에 있어서, 상기 산화물 나노막대는
    CaO, SrO, BaO WO3, UO2, NiO, Cu2O, CuO, HgO, PbO2, Bi2O5, Al2O3, Ta2O5, HfO2, FeO, CoO, Cr2O3, MnO, P2O5, Co3O4, Fe3O4, BeO, B2O3, MgO, Nb2O5, MoO3, CdO, SnO2, ZnO, GeO2, Sb2O5, As2O5, Fe2O3, ZrO2, Sc2O3, TiO2, BeO, V2O5, Sn2O3, Eu2O3, Gd2O3, Er2O3, Lu2O3, Yb2O3, RuO2, Y2O3, La2O3, Ga2O3, MgO, SnO3, Sb3O3 와 같은 산화물 또는 이들의 조합으로 이루어진 것을 특징으로 하는 필름의 제조방법.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 산화물 나노막대는
    Mg, Cd, Ti, Li, Cu, Al, Ni, Y, Ag, Mn, V, Fe, La, Ta, Nb, Ga, In, S, Se, P, As, Co, Cr, B, N, Sb 및 H 중 적어도 하나를 포함하는 물질을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 필름의 제조방법.
  21. 제 13 항에 있어서, 상기 산화물 나노막대는
    직경이 1 nm 내지 1000 nm이고, 길이가 10 ㎛ 내지 100 ㎛인 것을 특징으로 하는 필름의 제조방법.
  22. 제 13 항에 있어서, 상기 산화물 막은
    CaO, SrO, BaO WO3, UO2, NiO, Cu2O, CuO, HgO, PbO2, Bi2O5, Al2O3, Ta2O5, HfO2, FeO, CoO, Cr2O3, MnO, P2O5, Co3O4, Fe3O4, BeO, B2O3, MgO, Nb2O5, MoO3, CdO, SnO2, ZnO, GeO2, Sb2O5, As2O5, Fe2O3, ZrO2, Sc2O3, TiO2, BeO, V2O5, Sn2O3, Eu2O3, Gd2O3, Er2O3, Lu2O3, Yb2O3, RuO2, Y2O3, La2O3, Ga2O3, MgO, SnO3, Sb3O3 와 같은 산화물 또는 이들의 조합으로 이루어진 것을 특징으로 하는 필름의 제조방법.
  23. 제 22 항에 있어서, 상기 산화물 막은
    Mg, Cd, Ti, Li, Cu, Al, Ni, Y, Ag, Mn, V, Fe, La, Ta, Nb, Ga, In, S, Se, P, As, Co, Cr, B, N, Sb 및 H 중 적어도 하나를 포함하는 물질을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 필름의 제조방법.
  24. 제 13 항에 있어서, 상기 산화물 막은
    두께가 1 ㎛ 이상인 것을 특징으로 하는 필름의 제조방법.
  25. 제 13 항에 있어서, 상기 중간층 증착 단계는
    수열합성법(hydrothermal synthesis), 화학기상증착법(chemical vapor deposition), 스퍼터링 법(sputtering), 열 또는 전자빔 증발법(thermal or electron beam evaporation), 펄스레이저 증착법(pulse laser deposition) 또는 기 상 이송법(vapor-phase transport process) 중 어느 하나의 방법을 이용하는 것을 특징으로 하는 필름의 제조방법.
  26. 제 13 항에 있어서, 상기 산화물 나노막대 형성 단계는
    수열합성법, 화학기상증착법, 스퍼터링 법, 열 또는 전자빔 증발법, 펄스레이저 증착법 또는 기상 이송법 중의 어느 하나의 방법을 이용하는 것을 특징으로 하는 필름의 제조방법.
  27. 제 13 항에 있어서, 상기 산화물 막 성장 단계는
    수열합성법, 화학기상증착법, 스퍼터링 법, 열 또는 전자빔 증발법, 펄스레이저 증착법 또는 기상 이송법 중 어느 하나의 방법을 이용하는 것을 특징으로 하는 필름의 제조방법.
  28. 제 25 항에 있어서, 상기 중간층 증착 단계를 유기금속 화학기상증착법을 이용하여 수행할 경우, 상기 중간층 증착 단계는
    상기 기판을 반응기 내로 장입하는 단계;
    제1 반응전구체와 제2 반응전구체를 운반기체를 이용하여 상기 반응기 내로 각각 주입하는 단계;
    소정 범위의 온도와 소정 범위의 압력에서 상기 제1 반응 전구체와 상기 제2 반응 전구체를 화학 반응시켜 상기 기판 상에 중간층을 성장시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 필름의 제조방법.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 제1 반응전구체는 디메틸아연(Zn(CH3)2)이고,
    상기 제2 반응전구체는 산소(O2)인 것을 특징으로 하는 필름의 제조방법.
  30. 제 28 항에 있어서,
    상기 소정 범위의 온도는 400℃ 내지 900℃이고,
    상기 소정 범위의 압력은 10-5 ~ 760 mmHg인 것을 특징으로 하는 필름의 제조방법.
  31. 제 26 항에 있어서, 상기 산화물 나노막대 형성 단계를 상기 수열합성법을 이용하여 수행할 경우, 상기 나노막대 형성 단계는
    탈이온수(deionized water)에 반응 전구체를 녹여 전구체 용액을 제조하는 단계; 및
    상기 전구체 용액 및 상기 기판을 반응기에 넣어 가열하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 필름의 제조방법.
  32. 제 31 항에 있어서, 상기 반응 전구체는
    2종 이상의 전구체의 혼합물임을 특징으로 하는 필름의 제조방법.
  33. 제 32 항에 있어서, 상기 반응 전구체는
    아연 아세테이트, 아연 나이트레이트 및 아연 중에서 선택된 하나 이상의 제1 반응 전구체 및 헥사메틸렌테트라아민 및 암모니아수 중에서 선택된 제2 반응 전구체의 혼합물임을 특징으로 하는 필름의 제조방법.
  34. 제 33 항에 있어서, 상기　혼합물은
    Mg, Cd, Ti, Li, Cu, Al, Ni, Y, Ag, Mn, V, Fe, La, Ta, Nb, Ga, In, S, Se, P, As, Co, Cr, B, N, Sb 및 H 중 적어도 하나를 포함하는 물질의 반응 전구체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 필름의 제조방법.
  35. 제 31 항에 있어서, 상기 가열단계는
    상기 반응기의 온도를 30℃ 내지 400 ℃로 유지하여 수행하는 것을 특징으로 하는 필름의 제조방법.
  36. 제 27 항에 있어서, 상기 산화물 막 성장 단계를 상기 수열합성법을 이용하여 수행할 경우, 상기 산화물 막 성장 단계는
    탈이온수(deionized water)에 반응 전구체를 녹여 전구체 용액을 제조하는 단계;
    상기 전구체 용액 및 상기 기판을 반응기에 넣어 가열하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 필름의 제조방법.
  37. 제 26 항에 있어서, 상기 반응 전구체는
    3종 이상의 전구체의 혼합물임을 특징으로 하는 필름의 제조방법.
  38. 제 37 항에 있어서, 상기 반응 전구체는
    아연 아세테이트, 아연 나이트레이트 및 아연 중에서 선택된 하나 이상의 제1 반응 전구체 및 헥사메틸렌테트라아민 및 암모니아수 중에서 선택된 제2 반응 전구체 및 시트르산나트륨을제 3 반응 전구체의 혼합물임을 특징으로 하는 필름의 제조방법.
  39. 제 38 항에 있어서, 상기　혼합물은
    Mg, Cd, Ti, Li, Cu, Al, Ni, Y, Ag, Mn, V, Fe, La, Ta, Nb, Ga, In, S, Se, P, As, Co, Cr, B, N, Sb 및 H 중 적어도 하나를 포함하는 물질의 반응 전구체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 필름의 제조방법.
  40. 제 36 항에 있어서, 상기 가열단계는
    상기 반응기의 온도를 30℃ 내지 400 ℃로 유지하여 수행하는 것을 특징으로 하는 필름의 제조방법.
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