KR20100098181A - Method for enhancing specific surface area of metal oxide layer - Google Patents

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송오성
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서울시립대학교 산학협력단
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Abstract

PURPOSE: A method for enhancing the specific surface area of a metal oxide layer is provided to efficiently increase a specific surface area by crystallizing a metal oxide layer through a heat treatment. CONSTITUTION: A metal oxide layer is formed on a substrate(10). A metal oxide layer is processed a rapid thermal annealing. The metal oxide layer is thermal-annualized to change the metal oxide layer to a titanium oxide agglomeration film. The temperature thermal annealing of the metal oxide layer is within 400-700°C.

Description

금속 산화물층의 비표면적 증가 방법{Method For Enhancing Specific Surface Area Of Metal Oxide Layer}Method for increasing specific surface area of metal oxide layer {Method For Enhancing Specific Surface Area Of Metal Oxide Layer}

본 발명은 금속 산화물층의 비표면적 증가 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 태양전지, 가스센서 및 캐패시터(capacitor) 등의 소자 제조에 적용 가능한 금속 산화물층의 비표면적 증가 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of increasing the specific surface area of a metal oxide layer. More specifically, the present invention relates to a method of increasing the specific surface area of a metal oxide layer applicable to manufacturing devices such as solar cells, gas sensors, and capacitors.

금속 산화물은 전자 소자, 반도체 소자 및 광학 소자 등 다양한 분야에 적용이 가능하여 이에 대한 많은 연구가 있어 왔다. 금속 산화물은 박막 형태인 금속 산화물층으로 상기 분야에 적용되는 것이 일반적이다.Metal oxides can be applied to various fields such as electronic devices, semiconductor devices, and optical devices, and thus, there have been many studies. Metal oxides are generally applied to the field as metal oxide layers in the form of thin films.

특히 금속 산화물의 하나인 산화 티타늄(TiO2)은 응용 분야가 매우 광범위 하다. 예를 들어, 화석 에너지 고갈에 따른 2차 에너지 개발의 수단으로서 염료 감응형 태양전지가 주목을 받고 있는데 이의 전극으로서 산화 티타늄이 사용되고 있다. 이 외에도 산화 티타늄은 내산화 특성 및 화학적 안정성을 가지고 있는 바 반도체 센서 분야에 널리 이용되고 있으며, 또한 높은 유전율 특성으로 인한 캐패시터 분야에서도 사용되고 있다. In particular, titanium oxide (TiO 2 ), one of metal oxides, has a wide range of applications. For example, dye-sensitized solar cells are attracting attention as a means of secondary energy development due to exhaustion of fossil energy, and titanium oxide is used as an electrode thereof. In addition, titanium oxide is widely used in semiconductor sensors because of its oxidation resistance and chemical stability, and also in capacitors due to high dielectric constant.

한편 상술한 태양전지, 센서 및 캐패시터의 제조시 가능한 비표면적이 큰 태의 산화 티타늄층을 사용하는 것이 태양전지의 광전 효율 향상, 센서의 감지 효율 향상 및 캐패시터의 용량 향상 측면에서 유리하다.On the other hand, it is advantageous to use a titanium oxide layer having a large specific surface area in the manufacturing of the above-described solar cell, sensor, and capacitor in terms of improving the photoelectric efficiency of the solar cell, the sensing efficiency of the sensor, and the capacity of the capacitor.

따라서 최근 간편하게 효율적으로 금속 산화물층의 비표면적을 증가시키는 방법에 대한 개발의 필요성이 한층 대두되고 있다. Accordingly, the need for development of a method for increasing the specific surface area of a metal oxide layer easily and efficiently has recently emerged.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 간편하면서도 효율적으로 금속 산화물층의 비표면적을 증가시키는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for increasing the specific surface area of a metal oxide layer simply and efficiently.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 산화물층의 비표면적을 증가시키는 방법은 (a) 기판 상에 금속 산화물층을 형성하는 단계; 및 (b) 상기 금속 산화물층을 열처리하는 단계를 포함하며, 상기 열처리 단계를 통하여 상기 금속 산화물층이 응집됨으로써 상기 금속 산화물층의 비표면적을 증가시키는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a method of increasing the specific surface area of the metal oxide layer according to an embodiment of the present invention comprises the steps of (a) forming a metal oxide layer on a substrate; And (b) heat treating the metal oxide layer, wherein the metal oxide layer is agglomerated through the heat treatment step to increase a specific surface area of the metal oxide layer.

상기 기판은 실리콘, 유리 및 플라스틱 중 어느 하나를 포함할 수 있다.The substrate may include any one of silicon, glass, and plastic.

상기 금속 산화물층은 TiO2, ZnO, RuO2, Al2O3 중 어느 하나의 층일 수 있다.The metal oxide layer may be any one of TiO 2, ZnO, RuO 2 , and Al 2 O 3 .

상기 (a)에서 상기 금속 산화물층을 형성하는 방법은 원자층 증착법(atomic layer deposition; ALD)을 포함할 수 있다.The method of forming the metal oxide layer in (a) may include atomic layer deposition (ALD).

상기 (b)에서 상기 금속 산화물층을 열처리하는 방법은 급속 열처리법(rapid thermal annealing; RTA)을 포함할 수 있다.The method of heat-treating the metal oxide layer in (b) may include rapid thermal annealing (RTA).

상기 (b)에서 상기 금속 산화물층을 열처리하는 온도는 400 내지 700℃의 범위일 수 있다.In (b), the temperature of the heat treatment of the metal oxide layer may be in the range of 400 to 700 ℃.

상기 열처리 단계를 통하여 상기 금속 산화물층은 결정화될 수 있다.The metal oxide layer may be crystallized through the heat treatment step.

본 발명에 따르면, 금속 산화물층의 비표면적을 간편하면서도 효율적으로 증가시키는 효과가 있다.According to the present invention, there is an effect of increasing the specific surface area of the metal oxide layer simply and efficiently.

또한, 본 발명에 따르면 간편하면서도 효율적으로 금속 산화물층의 비표면적을 증가시킬 수 있어서 태양전지의 광전 효율 향상, 센서의 감지 효율 향상 및 캐패시터의 용량 향상을 도모할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to increase the specific surface area of the metal oxide layer simply and efficiently, thereby improving the photoelectric efficiency of the solar cell, improving the sensing efficiency of the sensor, and improving the capacity of the capacitor.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The following detailed description of the invention is described with reference to the accompanying drawings, which show by way of illustration specific embodiments in which the invention may be practiced. These embodiments are described in sufficient detail to enable those skilled in the art to practice the invention. It should be understood that the various embodiments of the present invention are different but need not be mutually exclusive. For example, certain features, structures, and characteristics described herein may be implemented in other embodiments without departing from the spirit and scope of the invention in connection with an embodiment. It is also to be understood that the position or arrangement of the individual components within each disclosed embodiment may be varied without departing from the spirit and scope of the invention.

따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다.The following detailed description, therefore, is not to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention, if properly described, is defined only by the appended claims, along with the full range of equivalents to which such claims are entitled.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 상세하게 설명하도록 한다.Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1a 내지 도 1b 는 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 산화물층의 비표면적 증가 방법의 구성을 나타내는 도면이다.1A to 1B are views showing the configuration of a method for increasing the specific surface area of a metal oxide layer according to an embodiment of the present invention.

도 1a를 참조하면, 본 실시예에 따른 금속 산화물층의 비표면적 증가 방법은 기판(10) 상에 산화 티타늄층(20)을 형성하는 단계를 포함한다.Referring to FIG. 1A, the method of increasing the specific surface area of a metal oxide layer according to the present embodiment includes forming a titanium oxide layer 20 on a substrate 10.

기판(10)의 재질은 유리, 실리콘 및 플렉시블 소자에 적용을 위한 플라스틱 중 어느 하나일 수 있다. 기판(10)은 2차원의 박막 형태에 한정되지 아니하며 경우에 따라서는 0차원의 분말 형태, 1차원의 튜브 내지는 휘스커(whisker) 형태 또는 3차원의 벌크(bulk) 형태를 포함할 수 있다.The material of the substrate 10 may be any one of glass, silicon, and plastic for application to a flexible device. The substrate 10 is not limited to a two-dimensional thin film form, and in some cases, may include a zero-dimensional powder form, a one-dimensional tube or whisker form, or a three-dimensional bulk form.

산화 티타늄층(20)은 원자층 증착법(atomic layer deposition; ALD)으로 형성하는 것이 바람직하다. 원자층 증착법이란 박막 형성에 필요한 원소를 한 층씩 증착시켜 원하는 두께의 박막을 형성하는 방법으로서, 낮은 온도에서 우수한 단차 피복성과 균일한 조성을 가지는 박막을 형성시킬 수 있고, 박막 내의 불순물 농도를 감소시킬 수 있는 장점이 있어 최근 널리 사용되고 있는 방법이다. 특히 원자층 증착법에 의하면 산화 티타늄층(20)을 500℃ 이하의 저온에서도 형성할 수 있기 때문에 유리 또는 플라스틱 기판을 사용하는 경우에도 효과적으로 증착이 가능하다. 또한, 원자층 증착법은 원자 한 층 단위로 증착이 이루어지는 바 박막의 두께를 나노 스케일 범위로 제어할 수 있으며 동시에 우수한 스텝 커버리지(step coverage) 특성을 보일 수 있다는 장점이 있다. The titanium oxide layer 20 is preferably formed by atomic layer deposition (ALD). Atomic layer deposition is a method of forming a thin film having a desired thickness by depositing elements necessary for thin film formation one by one, and it is possible to form a thin film having excellent step coverage and uniform composition at low temperature, and to reduce the impurity concentration in the thin film. It has the advantage of being widely used in recent years. In particular, according to the atomic layer deposition method, since the titanium oxide layer 20 can be formed at a low temperature of 500 ° C. or lower, even when a glass or plastic substrate is used, deposition can be effectively performed. In addition, the atomic layer deposition method has a merit that it is possible to control the thickness of the thin film in the nanoscale range where the deposition is performed on an atomic layer basis, and at the same time exhibit excellent step coverage characteristics.

본 발명에서는 산화 티타늄층(20)의 두께를 30nm 내지 50nm의 범위 내로 제어하였으나 산화 티타늄(20)의 두께는 향후 적용되는 소자의 종류의 따라 얼마던지 다양하게 변경할 수 있다.In the present invention, the thickness of the titanium oxide layer 20 is controlled in the range of 30nm to 50nm, but the thickness of the titanium oxide 20 may be variously changed depending on the type of device to be applied in the future.

한편, 본 발명에서는 금속 산화물로서 산화 티타늄을 채용한 경우에 대해서 설명하고 있지만 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 본 발명에서 금속 산화물은 산화 티타늄(TiO2) 대신에 ZnO, RuO2, Al2O3 중 어느 하나일 수 있으며 이외의 다른 금속 산화물을 채용하는 것도 가능하다. In addition, although this invention demonstrated the case where titanium oxide was employ | adopted as a metal oxide, it is not necessarily limited to this. For example, in the present invention, the metal oxide may be any one of ZnO, RuO 2 , and Al 2 O 3 instead of titanium oxide (TiO 2 ), and other metal oxides may be employed.

다음으로, 도 1b를 참조하면, 본 실시예에 따른 금속 산화물층의 비표면적 증가 방법은 산화 티타늄층(20)을 열처리하는 단계를 포함한다. Next, referring to FIG. 1B, the method for increasing the specific surface area of the metal oxide layer according to the present embodiment includes heat treating the titanium oxide layer 20.

열처리 과정은 급속 열처리법(rapid thermal annealing; RTA)를 이용하여 수행하는 것이 바람직하다. 급속 열처리법은 기판의 온도가 열처리 온도까지 신속하게 도달할 수 있어서 열 소모 비용(thermal budget)을 크게 줄일 수 있고 열처리 과정 중에 불순물의 오염 및 이의 불필요한 확산을 방지할 수 있는 등의 장점으로 인하여 널리 이용되고 있는 열처리법이다.The heat treatment process is preferably carried out using rapid thermal annealing (RTA). The rapid heat treatment method is widely used due to the advantages such that the temperature of the substrate can reach the heat treatment temperature quickly, greatly reducing the thermal budget, and preventing contamination of impurities and unnecessary diffusion thereof during the heat treatment process. It is the heat treatment method used.

본 발명에서 급속 열처리법을 이용하여 산화 티타늄층(20)을 열처리하는 경우에 열처리 온도는 400℃ 내지 700℃, 열처리 시간은 20분 내지 40분, 열처리 분위기는 진공 분위기인 것이 바람직하다. 특히 열처리 온도를 500℃ 이하로 유지하는 것이 유리 또는 플라스틱 기판을 사용할 수 있는 측면에서 유리하다.In the present invention, when the titanium oxide layer 20 is heat treated using the rapid heat treatment method, the heat treatment temperature is 400 ° C. to 700 ° C., the heat treatment time is 20 minutes to 40 minutes, and the heat treatment atmosphere is preferably a vacuum atmosphere. In particular, maintaining the heat treatment temperature below 500 ℃ is advantageous in terms of the glass or plastic substrate can be used.

도 1b에 도시한 바와 같이, 상기 열처리 단계를 통하여 산화 티타늄층(20)에 응집 현상(agglomeration)이 일어나, 즉 산화 티타늄층(20)의 표면 형상(surface morphology)이 소정의 굴곡(또는 거칠기)을 포함하는 3차원 구조의 산화 티타늄 응 집층(30)으로 변화되고 그 결과 산화 티타늄층(20)의 비표면적이 증가하게 된다.As shown in FIG. 1B, agglomeration occurs in the titanium oxide layer 20 through the heat treatment step, that is, the surface morphology of the titanium oxide layer 20 has a predetermined curvature (or roughness). It is changed into a three-dimensional titanium oxide agglomerated layer 30 including a result that the specific surface area of the titanium oxide layer 20 is increased.

한편, 본 발명에서는 상기 열처리 단계를 통하여 산화 티타늄층(20)이 응집될 뿐만 아니라 산화 티타늄층(20)에 대하여 결정화 과정이 진행될 수도 있다. 즉, 산화 티타늄층(20)은 비정질상(amorphous phase)일 때 보다 결정질상(crystalline phase)으로 태양전지 또는 센서 등에 적용하는 것이 태양전지 또는 센서의 효율 제고 측면에서 유리하다. 따라서, 본 발명에서는 상기 열처리를 통하여 산화 티타늄층(20)의 응집과 결정화 과정이 동시에 진행됨으로써 태양전지 또는 센서의 현저한 효율 향상을 도모할 수 있다.Meanwhile, in the present invention, not only the titanium oxide layer 20 is aggregated through the heat treatment step, but the crystallization process may be performed on the titanium oxide layer 20. That is, it is advantageous to apply the titanium oxide layer 20 to a solar cell or a sensor in a crystalline phase than in an amorphous phase in terms of improving efficiency of the solar cell or a sensor. Therefore, in the present invention, the agglomeration and crystallization process of the titanium oxide layer 20 is simultaneously performed through the heat treatment, thereby achieving a significant efficiency improvement of the solar cell or the sensor.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여 상기 열처리 단계의 조건은 반드시 상술한 바에 한정되지 아니하며 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 범위 내에서 적절히 변경될 수 있음을 밝혀 둔다.In order to achieve the object of the present invention, the conditions of the heat treatment step are not necessarily limited to the above, it will be appreciated that can be appropriately changed within a range capable of achieving the object of the present invention.

(실시예)(Example)

먼저 실리콘 웨이퍼 내지 유리 기판(10) 상에 원자층 증착법(ALD)을 이용하여 약 40nm의 두께를 가지는 산화 티타늄층(20)을 형성하였다. 다음으로, 산화 티타늄층(20)에 대하여 7개의 할로겐 램프를 이용하여 진공도 10-3 torr, 열처리 온도 500℃, 열처리 시간 30분의 조건으로 급속 열처리(RTA)를 수행하였다. 급속 열처리시 승온 시간은 20초이었으며 열처리 온도 500℃를 기준으로 50℃ 내지 100℃의 범위 내에서 오버슈트(overshoot) 발생하였으나 10초 내에 500℃로 복귀하였다. 이러한 산화 티타늄층(20)의 급속 열처리 결과 3차원 구조를 갖는 결정성 산화 티 타늄 응집층(30)이 형성되었다.First, a titanium oxide layer 20 having a thickness of about 40 nm was formed on the silicon wafer or the glass substrate 10 by atomic layer deposition (ALD). Next, rapid heat treatment (RTA) was performed on the titanium oxide layer 20 using seven halogen lamps under conditions of a vacuum degree of 10 −3 torr, a heat treatment temperature of 500 ° C., and a heat treatment time of 30 minutes. During the rapid heat treatment, the temperature increase time was 20 seconds, and an overshoot occurred within a range of 50 ° C. to 100 ° C. based on the heat treatment temperature of 500 ° C., but returned to 500 ° C. within 10 seconds. As a result of the rapid heat treatment of the titanium oxide layer 20, a crystalline titanium oxide agglomerated layer 30 having a three-dimensional structure was formed.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 형성된 산화 티타늄 응집층(30)의 주사전자 현미경(SEM) 사진이다. 도 2의 (a)는 열처리 이전 산화 티타늄층(20), 도 2의 (b)는 열처리 이후 형성된 산화 티타늄 응집층(30)의 미세 조직을 나타내고 있다. 도시한 바와 같이, 상기 급속 열처리 공정을 통하여 비정질상의 산화 티타늄층(20)이 결정질상의 산화 티타늄 응집층(30)으로 변화되었음을 확인할 수 있다.2 is a scanning electron microscope (SEM) photograph of the titanium oxide agglomerated layer 30 formed according to an embodiment of the present invention. 2 (a) shows the microstructure of the titanium oxide layer 20 before heat treatment, and (b) of FIG. 2 shows the titanium oxide agglomerated layer 30 formed after the heat treatment. As shown, it can be confirmed that the amorphous titanium oxide layer 20 is changed to the crystalline titanium oxide agglomerated layer 30 through the rapid heat treatment process.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 형성된 산화 티타늄 응집층(30)의 APM(atomic probe microscope) 분석 결과를 나타내는 도면이다. 도 3의 (a)는 열처리 이전 산화 티타늄층(20), 도 3의 (b)는 열처리 이후 형성된 산화 티타늄 응집층(30)의 RMS(Root-Mean-Square), 즉 표면 거칠기를 나타내고 있다. 도시한 바와 같이, 상기 급속 열처리 공정을 통하여 비정질상의 산화 티타늄층(20)보다 결정질상의 산화 티타늄 응집층(30)의 표면 거칠기가 증가한 것을 확인할 수 있다. 즉, 상기 급속 열처리 공정을 통하여 산화 티타늄층(20)의 표면 형상(surface morphology)이 소정의 굴곡(또는 거칠기)을 포함하는 3차원 구조의 산화 티타늄 응집층(30)으로 변화된 것을 확인할 수 있다.FIG. 3 is a diagram illustrating an APM (atomic probe microscope) analysis result of the titanium oxide agglomerated layer 30 formed according to an embodiment of the present invention. 3 (a) shows the titanium oxide layer 20 before heat treatment, and FIG. 3 (b) shows the root-mean-square (RMS), that is, surface roughness, of the titanium oxide agglomerated layer 30 formed after the heat treatment. As shown, it can be seen that the surface roughness of the crystalline titanium oxide agglomerated layer 30 is increased than the amorphous titanium oxide layer 20 through the rapid heat treatment process. That is, it can be seen that the surface morphology of the titanium oxide layer 20 is changed into the titanium oxide agglomerated layer 30 having a three-dimensional structure including a predetermined curvature (or roughness) through the rapid heat treatment process.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 500℃ 이하의 저온에서 비정질상의 산화 티타늄층으로부터 결정질상의 3차원의 굴곡을 갖는 그렇게 됨으로써 비표면적이 현저히 증가된 3차원 구조의 산화티타늄 응집층을 형성할 수 있다. 그 결과 상기 3차원 구조의 산화티타늄 응집층을 염료 감응형 태양전지의 전극으로 적용하게 되면 태양전지의 광전 효율을 현저하게 향상시킬 수 있다.As described above, according to the present invention, it is possible to form a three-dimensional titanium oxide agglomerated layer having a three-dimensional curvature of the crystalline phase from the amorphous titanium oxide layer at a low temperature of 500 ° C. or lower, thereby significantly increasing the specific surface area. have. As a result, when the titanium oxide agglomerated layer having the three-dimensional structure is applied as an electrode of a dye-sensitized solar cell, the photoelectric efficiency of the solar cell can be remarkably improved.

또한, 상기 3차원 구조의 산화티타늄 응집층을 센서의 감지부로 적용하게 되면 센서의 감지 성능을 극대화 할 수 있으며 더 나아가 센서의 신뢰성, 감응도, 재현성 등의 제반 특성을 현저하게 향상시킬 수 있다.In addition, when the titanium oxide agglomerated layer having the three-dimensional structure is applied as a sensor of the sensor, the sensing performance of the sensor may be maximized, and further, various characteristics such as reliability, sensitivity, and reproducibility of the sensor may be remarkably improved.

또한, 상기 3차원 구조의 산화티타늄 응집층을 캐패시터(capacitor)로 적용하게 되면 캐패시터의 용량을 현저하게 향상시킬 수 있다. In addition, when the titanium oxide agglomerated layer having the three-dimensional structure is applied as a capacitor, the capacity of the capacitor can be significantly improved.

더욱이, 본 발명에서 상기 3차원 구조의 산화 티타늄 응집층은 500℃ 이하의 급속 열처리 공정을 통하여 얻을 수 있는 바 유리 및 플라스틱 기판을 사용하는 경우에도 적용할 수 있으며 공정 자체가 간편하여 공정 단가가 저렴해지는 이점이 있다.Furthermore, in the present invention, the three-dimensional titanium oxide agglomerated layer can be applied even when using glass and plastic substrates that can be obtained through a rapid heat treatment process of 500 ° C. or less, and the process itself is simple, so that the process cost is low. There is an advantage to getting lost.

본 발명은 상술한 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형과 변경이 가능하다. 그러한 변형예 및 변경예는 본 발명과 첨부된 특허청구범위의 범위 내에 속하는 것으로 보아야 한다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken in conjunction with the present invention. Variations and changes are possible. Such modifications and variations are intended to fall within the scope of the invention and the appended claims.

도 1a 내지 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 산화물층의 비표면적 증가 방법의 구성을 나타내는 도면이다.1A to 1B are views showing the configuration of a method for increasing the specific surface area of a metal oxide layer according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 형성된 산화 티타늄 응집층(30)의 주사전자 현미경(SEM) 사진이다.2 is a scanning electron microscope (SEM) photograph of the titanium oxide agglomerated layer 30 formed according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 형성된 산화 티타늄 응집층(30)의 APM(atomic probe microscope) 분석 결과를 나타내는 도면이다.FIG. 3 is a diagram illustrating an APM (atomic probe microscope) analysis result of the titanium oxide agglomerated layer 30 formed according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명> <Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

10: 기판10: Substrate

20: 산화티타늄층20: titanium oxide layer

30: 산화티타늄 응집층30: titanium oxide agglomerated layer

Claims (7)

금속 산화물층의 비표면적을 증가시키는 방법으로서,As a method of increasing the specific surface area of a metal oxide layer, (a) 기판 상에 금속 산화물층을 형성하는 단계; 및(a) forming a metal oxide layer on the substrate; And (b) 상기 금속 산화물층을 열처리하는 단계;(b) heat treating the metal oxide layer; 를 포함하며,Including; 상기 열처리 단계를 통하여 상기 금속 산화물층이 응집됨으로써 상기 금속 산화물층의 비표면적을 증가시키는 것을 특징으로 하는 방법.And the metal oxide layer is agglomerated through the heat treatment step to increase the specific surface area of the metal oxide layer. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 기판은 실리콘, 유리 및 플라스틱 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.And said substrate comprises any one of silicon, glass and plastic. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 금속 산화물층은 TiO2, ZnO, RuO2, Al2O3 중 어느 하나의 층인 것을 특징으로 하는 방법.The metal oxide layer is any one of TiO 2, ZnO, RuO 2 , Al 2 O 3 . 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 (a)에서 상기 금속 산화물층을 형성하는 방법은 원자층 증착법(atomic layer deposition; ALD)을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.The method of forming the metal oxide layer in (a) comprises atomic layer deposition (ALLD). 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 (b)에서 상기 금속 산화물층을 열처리하는 방법은 급속 열처리법(rapid thermal annealing; RTA)을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.The method of heat-treating the metal oxide layer in (b) is characterized in that it comprises a rapid thermal annealing (RTA). 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 (b)에서 상기 금속 산화물층을 열처리하는 온도는 400 내지 700℃의 범위인 것을 특징으로 하는 방법.The temperature of the heat treatment of the metal oxide layer in (b) is characterized in that the range of 400 to 700 ℃. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 열처리 단계를 통하여 상기 금속 산화물층은 결정화되는 것을 특징으로 하는 방법.The metal oxide layer is crystallized through the heat treatment step.
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