KR20120080815A - 타겟 회전 방식 온벽 펄스 레이저 증착을 이용한 나노 구조체 합성 장치 및 방법 - Google Patents

타겟 회전 방식 온벽 펄스 레이저 증착을 이용한 나노 구조체 합성 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

나노 구조체 합성 장치는, 기판 및 타겟 물질이 위치하는 챔버; 상기 챔버 내부에 위치하며, 상기 타겟 물질을 지지하고 회전하는 지지부; 상기 챔버 외부에 위치하며 상기 챔버 내의 온도가 600℃ 이상이 되도록 상기 챔버를 가열하는 가열기; 및 상기 타겟 물질에 레이저를 조사하여 상기 타겟 물질을 분해함으로써, 분해된 상기 타겟 물질로부터 상기 기판상에 나노 구조체를 형성하는 레이저 발생기를 포함할 수 있다.

Description

타겟 회전 방식 온벽 펄스 레이저 증착을 이용한 나노 구조체 합성 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR MANUFACTURING NANOSTRUCTURE USING HOT-WALLED PULSED LASER DEPOSITION WITH ROLLING TARGET}
실시예들은 타겟 회전 방식 온벽 펄스 레이저 증착을 이용한 나노 구조체 합성 장치 및 방법에 관한 것이다.
나노 구조체(nano structure)들의 경우, 나노 크기(nano scale)의 디멘전(dimesion), 양자 구속 효과, 탁월한 결정성, 체적 대비 높은 표면석 등 기존의 벌크(bulk) 소재에서 발견할 수 없는 다양한 물리적 및/또는 화학적 특성들을 나타내고 있다. 이로 인하여, 고도화되고 소형화된 전기화학적 및 광학적 소자들을 구현할 수 있으며, 이전에는 불가능했던 새로운 특성과 구조의 구현이 가능한 장점이 있다. 여기서 나노구조체란 나노크기, 즉, 나노미터(㎚) 단위인 10-9 m 정도의 크기를 갖는 구조체를 의미하며, 예컨대 기판상에 형성되는 나노선(nanowire), 나노막대(nanorod), 나노쉬트(nanosheet) 등이 있다.
한편, 산화아연은 밴드갭이 약 3.35 전자볼트(eV)이며 n형 반도체로서, 다양한 분야에의 응용 가능성이 확인되면서 이에 대한 많은 연구가 이루어지고 있다.　특히 산화아연은 상대적으로 넓은 밴드갭과 더불어 상대적으로 높은 60 meV의 엑시톤 결합에너지(exciton binding energy)를 가지고 있어, 단파장 영역에서의 광전자 소자로서의 응용 연구가 많이 이루어지고 있다.　산화아연은 상대적으로 고품질의 단결정 성장이 용이하고, 전기 전도도의 제어가 가능하여 발광 소자 및 전하수송 소자로의 응용 가능성이 매우 크다.
산화아연의 응용 분야로는 전계 효과 트랜지스터(Field Effect Transistor) 소자, 단일 전자 트랜지스터(Single Electron Transistor) 소자, 표면탄성파(Surface Acoustic Wave) 소자, 자외선 발광 소자, 태양 전지, 압전 소자, 센서, 광 도파로, 자외선(UV) 센서, 광 스위치, 스핀 소자 등을 들 수 있다.　종래에는 주로 다결정 세라믹 형태로 활용이 되어 왔으나, 최근에는 에피 성장(epitaxial growth) 기술이 발전하면서 새로운 응용 분야들이 개척되고 있다. 특히, 녹색 또는 청색 발광다이오드(Light Emitting Diode) 등과 같은 광전자 소자(optoelectronic device)로 응용하기 위한 연구들이 활발히 진행되고 있다.
특히, 산화아연 나노선에 관련하여, 산화아연 물성들을 규명하고 활용하려는 시도가 최근 활발하게 이루어지고 있다.　산화아연 나노선은 발광 소자 또는 레이저 다이오드 등과 같은 저전압 단파장 나노 광전소자를 만들 수 있는 중요한 나노 빌딩 블럭이 될 수 있기 때문에 특히 집중적인 관심이 쏠리고 있다.　1차원의 산화아연 나노선은 양자 효과를 이용한 상대적으로 낮은 문턱 레이저 에너지를 갖게 되고, 이는 캐리어 제한으로 인한 방사성 결합(radiative recombination)을 향상시킬 수 있다.
반도체 나노선을 성장하는데 이용될 수 있는 기술들로는, 열적으로 파우더를 날려 증기상태로 만들고 기판위에 증착시키는 기상증착(vapor-solid) 방법, 촉매 물질과 나노선 물질이 공융점(eutectic point)에서 공융 합금(eutectic alloy)을 형성하도록 한 다음 적하방울(droplet)에서 나노선이 성장하게 하는 방법인 기상액화증착(vapor-liquid-solid) 방법 등이 있다.　
본 발명의 일 측면에 따르면, 타겟 물질을 회전시키면서 레이저를 조사하여 균일한 나노 구조체를 얻을 수 있으며, 반응로를 외부에서 가열하여 온벽(hot-walled) 펄스 레이저 증착 방식으로 나노 구조체를 합성할 수 있는 타겟 회전 방식 온벽 펄스 레이저 증착을 이용한 나노 구조체 합성 장치 및 방법을 제공할 수 있다.
일 실시예에 따른 나노 구조체 합성 장치는, 기판 및 타겟 물질이 위치하는 챔버; 상기 챔버 내부에 위치하며, 상기 타겟 물질을 지지하고 회전하는 지지부; 상기 챔버 외부에 위치하며 상기 챔버 내의 온도가 600℃ 이상이 되도록 상기 챔버를 가열하는 가열기; 및 상기 타겟 물질에 레이저를 조사하여 상기 타겟 물질을 분해함으로써, 분해된 상기 타겟 물질로부터 상기 기판상에 나노 구조체를 형성하는 레이저 발생기를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 나노 구조체 합성 방법은, 챔버 내에 기판 및 타겟 물질을 위치시키는 단계; 상기 챔버 내의 온도가 600℃ 이상이 되도록 상기 챔버를 가열하는 단계; 상기 타겟 물질을 회전시키면서 상기 타겟 물질에 레이저를 조사하여 상기 타겟 물질을 분해시키는 단계; 및 분해된 상기 타겟 물질로부터 상기 기판상에 상기 타겟 물질과 동일한 조성을 갖는 나노 구조체를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 나노 구조체 합성 장치 및 방법을 이용하면, 반응로 내부에서 기판을 가열하는 종래의 냉벽(cold-walled) 방식이 아닌 반응로 외부를 가열하는 온벽(hot-walled) 방식에 의해 반응로를 구성하고 타겟 물질에 레이저를 조사하여 나노 구조체를 형성할 수 있다. 이때 반응로 내부의 온도, 캐리어 가스(carrier gas)의 유입량 및 압력, 조사되는 레이저의 에너지 밀도 및 반복률 등을 조절함으로써, 다양한 형태의 나노 구조체를 재현성 있게 합성할 수 있다. 또한, 타겟 물질을 회전시키면서 증착이 이루어지므로 균일한 나노 구조체를 합성할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 나노 구조체 합성 장치의 구성을 도시한 개략도이다.
도 2a 및 2b는 일 실시예에 따른 나노 구조체 합성 장치를 이용하여 제조된 나노선(nanowire)을 촬영한 전자 현미경 사진이다.
도 3은 일 실시예에 따른 나노 구조체 합성 장치를 이용하여 제조된 나노혼(nanohorn)의 전자현미경 사진이다.
도 4는 일 실시예에 따른 나노 구조체 합성 장치를 이용하여 제조된 나노 필름(nanofilm)의 전자현미경 사진이다.
도 5a는 일 실시예에 따른 나노 구조체 합성 장치에서 챔버 내의 온도를 600℃로 유지하며 제조된 나노 구조체의 전자현미경 사진이다.
도 5b는 나노 구조체 합성 장치에서 챔버 내의 온도가 500℃인 조건에서 제조된 나노 필름의 전자현미경 사진이다.
이하에서, 도면을 참조하여 본 발명의 몇몇 실시예들에 대하여 상세히 살펴본다.
도 1은 일 실시예에 따른 나노 구조체 합성 장치의 구성을 도시한 개략도이다.
도 1을 참조하면, 나노 구조체 합성 장치는 챔버(10), 챔버(10) 내의 제1 지지부(20) 및 제2 지지부(30), 가열기(40) 및 레이저 발생기(50)를 포함할 수 있다. 챔버(10)는 나노 구조체 합성을 위한 반응 공간을 제공하는 반응로의 역할을 하는 부분이다. 챔버(10)는 구, 원기둥, 또는 다른 적당한 형상으로 되어 있을 수 있다. 챔버(10)는 부분적으로 레이저를 통과시키기 위한 투과창(130)을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 투과창(130)은 유리로 이루어질 수도 있다.
챔버(10) 안의 압력은 적절히 조절될 수 있으며, 챔버(10) 안은 진공 상태 또는 진공 상태에 가깝도록 조절될 수 있다. 예를 들어, 챔버(10) 안의 압력은 약 10-3 토르(Torr)일 수도 있다. 이를 위하여, 챔버(10)는 펌프 등을 사용하여 챔버(10) 내에 캐리어 가스(carrier gas)로 사용될 기체를 주입하기 위한 주입구(100) 및 챔버(10) 내의 기체를 외부로 배출하기 위한 배출구(110)를 포함할 수도 있다. 주입구(100)를 통하여 챔버(10) 내로 아르곤(Ar) 등의 비활성 기체를 유입하면서 챔버(10) 내의 압력을 조절할 수 있다. 일 실시예에서, 챔버(10) 내에서 아르곤(Ar) 기체의 압력은 약 0.5 토르 내지 약 1.5 토르일 수도 있다.
제1 지지부(20)는 챔버(10) 내에 위치하며 타겟 물질(2)을 지지하기 위한 부분이다. 제1 지지부(20)는 고온에서도 안정한 물질로 이루어질 수 있으며, 예컨대 몰리브덴(Mo) 또는 다른 적당한 물질로 이루어질 수도 있다. 제1 지지부(20)상에 위치하는 타겟 물질(2)이 레이저에 의하여 기화됨으로써, 인접한 기판(3)상에 나노 구조체가 형성될 수 있다.
타겟 물질(2)은 최종적으로 형성하고자 하는 나노 구조체의 조성과 동일한 조성을 갖는 물질로서, 가루 또는 덩어리 등 다양한 형태일 수도 있다. 예를 들어, 타겟 물질(2)은 산화 아연(ZnO), 아연(Zn) 또는 다른 적당한 물질 또는 이들의 산화물로 이루어질 수 있다. 또한, 타겟 물질(2)은 하나 이상의 도펀트에 의하여 도핑된 물질일 수도 있다. 도펀트에 의해 도핑된 타겟 물질(2)을 형성하는 방법에 대해서는 종래의 펄스 레이저 증착법(Pulsed Laser Deposition; PLD) 등을 통하여 당업자들에게 널리 알려져 있으므로, 본 명세서에서는 자세한 설명을 생략한다.
제1 지지부(20)는 타겟 물질(2)을 탑재한 채로 소정의 속도로 회전할 수 있다. 이를 위하여, 제1 지지부(20)는 챔버(10) 외부의 모터(200) 등에 연결될 수도 있다. 예를 들어, 제1 지지부(20)는 0 내지 약 20 rpm의 분당 회전수로 회전할 수 있다. 제1 지지부(20)가 회전함에 따라 타겟 물질(2)에 레이저가 조사되는 위치가 이동하게 된다. 따라서, 타겟 물질(2)의 동일한 영역에 레이저가 지속적으로 조사되는 것을 방지할 수 있으며, 결과적으로 타겟 물질(2)의 각 영역을 상대적으로 균일하게 소모할 수 있다. 또한, 타겟 물질(2)의 부분적인 열산화나 온도차의 형성을 방지하여, 기판(3)상에 덩어리 등의 이상 증착이 일어나는 방지할 수 있다.
제2 지지부(30)는 챔버(10) 내에 위치하며 나노 구조체가 형성될 기판(3)을 지지하기 위한 부분이다. 제2 지지부(30)는 챔버(10) 내의 소정의 위치에 고정될 수 있으며, 예컨대 챔버(10)의 내벽에 부분적으로 연결될 수도 있다. 제1 지지부(20)와 마찬가지로, 제2 지지부(30)는 고온에서도 안정한 물질로 이루어질 수 있으며, 예컨대 몰리브덴(Mo) 또는 다른 적당한 물질로 이루어질 수도 있다.
기판(3)은 나노 구조체가 형성되기 위한 기반을 제공하는 부분으로서, 제2 지지부(30)에 의해 지지되어 챔버(10) 내에 위치할 수 있다. 기판(3)은 실리콘, 사파이어(Al2O3) 또는 다른 적당한 물질로 이루어질 수 있다. 기판(3)상에는 증착, 도금, 스퍼터링(sputtering), 또는 다른 적당한 방법에 의하여 형성된 촉매 물질(미도시)이 형성될 수도 있다. 촉매 물질은 기판(3)상에 형성될 나노 구조체의 성장을 촉진시키는 역할을 할 수 있으며, 예컨대 금(Au) 또는 다른 적당한 물질로 이루어질 수 있다.
가열기(40)는 챔버(10)의 외부에 위치하며 챔버(10)를 소정의 온도로 가열할 수 있다. 이를 위하여, 가열기(40)는 챔버(10)의 외벽에 접촉하거나 또는 이에 인접하여 위치할 수 있다. 가열 수단이 반응로 내에 위치하는 종래의 냉벽(cold-walled) 방식에 비해, 일 실시예에 따른 나노 구조체 합성 장치의 경우 가열기(40)가 챔버(10) 외부에 위치함으로써 챔버(10)가 온벽(hot-wall)을 갖도록 하여 챔버(10) 내를 나노 구조체의 형성에 적합한 환경으로 조성할 수 있다.
일 실시예에서, 가열기(40)는 챔버(10) 내의 온도가 약 600℃ 이상이 되도록 챔버(10)를 가열할 수 있다. 또한, 가열기(40)는 챔버(10) 내의 온도가 약 600℃ 내지 약 1300℃의 온도가 되도록 챔버(10)를 가열할 수도 있다. 챔버(10) 내부의 온도가 약 600℃ 미만이 되거나 반대로 약 1300℃를 초과하는 경우에는, 나노 구조체가 아닌 박막 등 다른 구조가 형성될 수 있다. 가열기(40)로는 챔버(10) 내부를 목적하는 온도로 가열할 수 있는 것이라면 어떠한 장치라도 사용 가능하며, 일 예로 가열기(40)는 통상의 저항체를 이용하는 고주파 유도 가열 장치일 수도 있다.
레이저 발생기(50)는 챔버(10) 내의 타겟 물질(2)에 레이저를 조사할 수 있다. 예컨대, 레이저 발생기(50)에 의해 조사된 레이저는 챔버(10)의 투과창(130)을 통하여 챔버(10) 내로 조사될 수 있다. 가열기(40)에 의하여 가열된 챔버(10) 내에서 타겟 물질(2)에 레이저가 조사되면, 레이저와 타겟 물질(2)의 상호 작용으로 인하여 타겟 물질(2)의 열적 및/또는 비열적 분해 현상이 발생할 수 있다. 분해된 물질이 플룸(plume) 상태로 이동하여 타겟 물질(2)에 인접하여 위치하는 기판(3)에 증착되어, 기판(3) 상에 나노 구조체가 형성될 수 있다. 그 결과, 기판(3)상에 형성되는 나노 구조체는 타겟 물질(2)과 동일한 조성을 갖게 된다.
일 실시예에서, 레이저 발생기(50)는 약 235 nm의 파장을 갖는 불화크립톤(KrF) 레이저, 약 193 nm의 파장을 갖는 불화아르곤(ArF) 레이저, 또는 약 308nm 의 파장을 갖는 염화크세논(XeCl) 레이저 등의 엑시머(excimer) 레이저 발생기를 포함할 수 있다. 또한, 레이저 발생기(50)는 약 355 nm의 파장을 갖는 네오디뮴(neodymium)-이트륨(yttrium)?알루미늄(aluminum)?가닛(garnet) 레이저(Nd:YAG laser) 또는 다른 적당한 레이저 발생 장치를 포함할 수도 있다.
일 실시예에서, 레이저 발생기(50)는 펄스 레이저를 조사할 수도 있다. 이때 펄스 레이저의 주파수는 약 1 Hz 내지 약 20 Hz일 수도 있다. 또한 일 실시예에서, 나노 구조체 합성 장치는 레이저 발생기(50)와 타겟 물질(2)의 사이에 위치하는 집속 렌즈(500)를 더 포함할 수도 있다. 집속 렌즈(500)는 타겟 물질(2)의 단위 면적에 전달되는 에너지가 펄스 당 수 J/cm2 정도가 되도록 레이저 빔을 집속할 수 있다. 예컨대, 집속 렌즈(500)는 타겟 물질(2)에 조사되는 레이저의 단위 면적당 에너지가 펄스 당 약 0.5 J/cm2 내지 약 5 J/cm2가 되도록 레이저 빔을 집속할 수 있다.
이하에서는, 도 1을 참조하여 전술한 나노 구조체 합성 장치를 이용하여 수행되는 일 실시예에 따른 나노 구조체 합성 방법에 대하여 설명한다.
먼저, 챔버(10) 내에 타겟 물질(2) 및 기판(3)을 위치시킬 수 있다. 이때 타겟 물질(2)은 제1 지지부(20)에 위치하며, 기판(3)은 제2 지지부(30)에 위치할 수 있다. 타겟 물질(2)은 형성하고자 하는 나노 구조체와 동일한 조성을 갖는 물질로서, 예를 들어 산화 아연(ZnO), 아연(Zn) 또는 다른 적당한 물질 또는 이들의 산화물로 이루어질 수 있다. 또한, 타겟 물질(2)은 하나 이상의 도펀트에 의하여 도핑된 물질로 이루어질 수도 있다.
또한, 가열기(40)를 이용하여 챔버(10)를 가열할 수 있다. 가열기(40)는 챔버(10)의 외부에 위치하여 온벽(hot-walled) 방식으로 챔버(10) 내부를 가열할 수 있다. 일 실시예에서, 가열기(40)는 챔버(10) 내부의 온도가 약 600℃ 이상이 되도록 챔버(10)를 가열할 수 있다. 또한, 가열기(40)는 챔버(10) 내부의 온도가 약 600℃ 내지 약 1300℃의 온도가 되도록 챔버(10)를 가열할 수도 있다. 챔버(10) 내부의 온도가 약 600℃ 미만이 되거나 반대로 약 1300℃를 초과하는 경우에는, 나노 구조체가 아닌 박막 등 다른 구조가 형성될 수 있다.
다음으로, 타겟 물질(2)이 위치한 제1 지지부(20)를 회전시키면서, 레이저 발생기(50)에 의하여 타겟 물질(2)에 레이저를 조사할 수 있다. 타겟 물질(2)에 레이저가 조사되면, 레이저와 타겟 물질(2)의 상호 작용으로 인하여 타겟 물질(2)의 열적 및/또는 비열적 분해 현상이 일어날 수 있다. 그 결과, 레이저가 조사된 영역의 타겟 물질(2)은 분해되어 기화되며, 기화된 물질들은 타겟 물질(2)과 인접하여 위치하는 기판(3)상에 나노 구조체의 형상으로 증착될 수 있다. 이때 타겟 물질(2)이 회전하고 있으므로, 타겟 물질(2)의 각 영역을 균일하게 소모하고 이상 증착을 방지하여 균일한 나노 구조체를 형성할 수 있다.
타겟 물질(2)에 조사되는 레이저는 불화크립톤(KrF) 레이저, 불화아르곤(ArF) 레이저, 염화크세논(XeCl) 레이저 등의 엑시머 레이저일 수 있으며, 또는 Nd:YAG 레이저일 수도 있다. 또한, 타겟 물질(2)에 조사되는 레이저는 펄스 레이저일 수도 있다. 이때, 펄스 레이저의 주파수는 1 내지 20 Hz일 수도 있다. 또한, 펄스 레이저는 타겟 물질(2)의 단위 면적에 전달되는 에너지가 펄스 당 수 J/cm2 정도가 되는 세기일 수도 있다.
도 2a는 일 실시예에 따른 나노 구조체 합성 장치를 이용하여 제조된 나노선을 촬영한 전자 현미경 사진이며, 도 2b는 도 2a의 사진의 일부를 확대한 것이다. 도 2a 및 2b의 전자 현미경 사진은 챔버 내의 반응 온도를 약 800℃로 유지하면서 제조된 산화아연(ZnO) 나노선을 나타낸다. 본 발명의 발명가들은 일 실시예에 따른 나노 구조체 합성 장치를 이용하여 약 100여회에 걸친 반복 합성을 통해 도 2a 및 2b에 도시된 것과 같은 나노 구조체를 재현성 있게 합성할 수 있음을 확인하였다.
도 3은 일 실시예에 따른 나노 구조체 합성 장치를 이용하여 제조된 나노혼(nanohorn)의 전자현미경 사진이다. 도 3의 전자 현미경 사진은 챔버 내의 반응 온도를 약 700℃로 유지하면서 제조된 나노혼을 나타낸다.
도 4는 일 실시예에 따른 나노 구조체 합성 장치를 이용하여 제조된 나노 필름(nanofilm)의 전자현미경 사진이다. 도 4의 전자 현미경 사진은 챔버 내의 반응 온도를 약 900℃로 유지하면서 제조된 나노 필름을 나타낸다.
도 2 내지 도 4에 도시되는 것과 같이, 챔버 내의 온도를 약 700℃, 약 800℃ 및 약 900℃로 변화시킴에 따라 최종적으로 형성되는 나노 구조체의 형태가 나노혼, 나노선 및 나노 필름으로 상이하게 되는 것을 확인할 수 있다. 따라서, 형성하고자 하는 나노 구조체의 형태에 따라 챔버의 가열 온도를 조절할 수 있다.
또한, 도 2 내지 도 4에서는 일 실시예에 따른 나노 구조체 합성 장치 및 방법을 이용하여 제조된 나노선, 나노혼 및 나노 필름을 도시하였으나, 이는 예시적인 것으로서, 일 실시예에 따른 나노 구조체 합성 장치 및 방법을 이용하여 나노막대(nanorod), 나노쉬트(nanosheet) 또는 본 명세서에 기술되지 않은 다른 나노 구조체를 합성할 수도 있다.
한편, 일 실시예들에 따른 나노 구조체 합성 장치는 기판 및 타겟 물질의 지지부를 제거하여 통상적으로 사용되는 열 전기로로도 변형 가능하다. 본 발명가들은, 이 경우 산화아연(ZnO) 또는 아연(Zn) 등으로 이루어지는 타겟 물질을 이용하여 합성된 나노선을 증착 온도 및 온도 상승률 등의 공정 조건에 따라 수십 nm의 직경 및 수 ㎛의 길이를 갖도록 합성 가능함을 확인할 수 있었다.
도 5a는 일 실시예에 따른 나노 구조체 합성 장치에서 챔버 내의 온도를 약 600℃로 유지하며 제조된 나노 구조체의 전자현미경 사진이다. 도시되는 바와 같이, 챔버 내의 온도가 약 600℃인 조건에서는 나노 구조체가 형성되었다. 그러나, 상대적으로 온도가 낮아 나노 구조체의 성장이 적다는 것을 확인할 수 있다.
도 5b는 나노 구조체 합성 장치에서 챔버 내의 온도가 500℃인 조건에서 제조된 나노 필름의 전자현미경 사진이다. 도시되는 바와 같이, 낮은 열 에너지로 인하여 나노선 또는 기타 나노 구조체의 성장이 이루어지지 않았다. 이는 부족한 열 에너지로 인하여 촉매 물질의 용융(melting)이 일어나지 않았기 때문이다. 즉, 일 실시예에 따른 나노 구조체 합성 장치를 이용하여 나노 구조체를 제조하기 위해서는 챔버 내의 온도를 적어도 약 600℃ 이상으로 가열하여야 함을 알 수 있다.
이상에서 살펴본 본 발명은 도면에 도시된 실시예들을 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 그러나, 이와 같은 변형은 본 발명의 기술적 보호범위 내에 있다고 보아야 한다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해서 정해져야 할 것이다.

Claims (5)

  1. 기판 및 타겟 물질이 위치하는 챔버;
    상기 챔버 내부에 위치하며, 상기 타겟 물질을 지지하고 회전하는 지지부;
    상기 챔버 외부에 위치하며 상기 챔버 내의 온도가 600℃ 이상이 되도록 상기 챔버를 가열하는 가열기; 및
    상기 타겟 물질에 레이저를 조사하여 상기 타겟 물질을 분해함으로써, 분해된 상기 타겟 물질로부터 상기 기판상에 나노 구조체를 형성하는 레이저 발생기를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노 구조체 합성 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 가열기는 상기 챔버 내의 온도가 600℃ 내지 1300℃가 되도록 상기 챔버를 가열하는 것을 특징으로 하는 나노 구조체 합성 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 나노 구조체는 나노선, 나노혼, 나노막대, 나노필름 또는 나노쉬트 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 나노 구조체 합성 장치.
  4. 챔버 내에 기판 및 타겟 물질을 위치시키는 단계;
    상기 챔버 내의 온도가 600℃ 이상이 되도록 상기 챔버를 가열하는 단계; 및
    상기 타겟 물질을 회전시키면서 상기 타겟 물질에 레이저를 조사하여 상기 타겟 물질을 분해시키는 단계; 및
    분해된 상기 타겟 물질로부터 상기 기판상에 상기 타겟 물질과 동일한 조성을 갖는 나노 구조체를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노 구조체 합성 방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 챔버를 가열하는 단계는, 상기 챔버 내의 온도가 600℃ 내지 1300℃가 되도록 상기 챔버를 가열하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노 구조체 합성 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20190053716A (ko) * 2017-11-10 2019-05-20 한국전자통신연구원 환원된 산화그래핀의 제조 장치 및 제조 방법

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