KR20140064374A - 인듐 나노 와이어, 인듐 나노 와이어 소자 및 인듐 나노 와이어 제조 방법 - Google Patents

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KR20140064374A
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강한울
이경호
김미양
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Abstract

본 발명은, 기판; 상기 기판 상에 형성되는 인듐 박막; 상기 인듐 박막 상에 형성되며, 패턴 형성에 의해 적어도 하나의 관통공을 가지는 절연막; 상기 인듐 박막에서 상기 관통공을 통해 수직으로 돌출되어 형성되는 인듐 나노 와이어; 를 포함하는 인듐 나노 와이어를 제공한다.

Description

인듐 나노 와이어, 인듐 나노 와이어 소자 및 인듐 나노 와이어 제조 방법{In NANO WIRE, ELEMENT USING THE SAME AND METHOD OF MANUFACTURING FOR In NANO WIRE}
본 발명은 인듐 나노 와이어, 인듐 나노 와이어 소자 및 인듐 나노 와이어 제조 방법에 관한 것이다.
나노 와이어는 직경이 나노미터 영역이고, 길이가 직경에 비해 훨씬 큰 수백 나노미터, 마이크로 미터 또는 더 큰 밀리 미터 단위를 갖는 일 차원 구조의 선형 재료를 통칭한다.
상기 나노 와이어는 작은 크기로 인하여 미세 소자에 다양하게 응용될 수 있으며, 특히 특정 방향에 따른 전자의 이동 특성이나 편광 현상을 나타내는 광학 특성을 이용할 수 있는 장점이 있어서 레이저와 같은 광 소자, 트랜지스터 및 메모리 소자 등의 다양한 분야에서 널리 응용될 수 있다.
기존의 나노 와이어를 제조하는 방법에는 일종의 상향식 접근 방법으로 기체-액체-고체 방식을 차례대로 거치는 화학 기상 증착 방법 및 주형을 이용하는 나노 와이어 증착 방법 등이 있다.
그러나, 상기의 상향식 접근 방법의 경우 1 마이크로 미터 이하의 천이 금속 파티클을 촉매로 하여 합성하고자 하는 원소와 촉매와의 기체-액체-고체 과정을 거쳐서 나노 와이어를 생성하게 되므로 그 제조 공정이 복잡할 뿐만 아니라 제조 시간 또한 오래 걸리게 되는 단점이 있었다.
또한, 천이 금속을 필수구성요소로 하기 때문에 나노 와이어를 생성한 후 나노 와이어의 정상 또는 바닥에 천이 금속이 존재하게 되고, 이렇게 잔류하는 천이 금속은 반도체 제품 내에서 밴드 갭에 영향을 주어 소자의 오작동을 일으킬 수 있는 원인이 되었다.
이외에, 나노 와이어를 제조하는 방법에는 주형을 이용한 나노 와이어 합성 방법, 전기 도금을 이용한 나노 와이어 합성 방법, 집속 이온 빔의 조사를 이용한 나노 와이어 합성 방법 등이 개시되어 있다.
그러나, 상기의 방법은 모두 상향식 접근 방법에 기초하는 것으로서, 대(大) 면적으로 제작하는 것이 어려울 뿐만 아니라, 공정 개수 및 합성 시간이 증가하여 제조 시간 및 제조 비용이 증가될 수 있는 문제점을 가지고 있었다.
특히, 인듐 나노 와이어를 제조하는 것에 있어서, 종래에는 집속 이온 빔을 InGaN(인듐갈륨질소) 기판에 조사하여 선택적으로 인듐 나노 와이어를 성장시키는 방법이 개시되어 있으나, 모재인 InGaN 기판을 생산하는 것이 쉽지 않으며, 이러한 방법으로는 대(大) 면적으로 나노 와이어를 제작하는데 한계가 있었다.
하기 선행기술문헌 1은 버퍼층을 스퍼터링 장비를 이용하여 기판 위에 증착하는 것과 열처리에 의해 나노 와이어를 성장시키는 내용은 개시하지 않으며, 단지 복수의 개구가 형성되어 있는 선택적 성장 마스크를 버퍼층 위에 형성한 후 이 개구들을 통해 나노 와이어를 형성하는 내용만을 개시한다.
한국특허공개공보 제10-2009-0008182호
당 기술 분야에서는, 간단한 공정으로 보다 간단하고 빠르게 인듐 나노 와이어를 제조하는 방안이 요구되어 왔다.
본 발명의 일 측면은, 기판; 상기 기판 상에 형성되는 인듐 박막; 상기 인듐 박막 상에 형성되며, 패턴 형성에 의해 적어도 하나의 관통공을 가지는 절연막; 및 상기 인듐 박막에서 상기 관통공을 통해 수직으로 돌출되어 형성되는 인듐 나노 와이어; 를 포함하는 인듐 나노 와이어를 제공한다.
본 발명의 다른 측면은, 기판; 상기 기판 상에 형성되는 인듐 박막; 상기 인듐 박막 상에 형성되며, 패턴 형성에 의해 적어도 하나의 관통공을 가지는 절연막; 상기 인듐 박막에서 상기 관통공을 통해 수직으로 돌출되어 형성되는 인듐 나노 와이어; 및 상기 인듐 나노 와이어 상에 형성되는 전극층; 을 포함하는 인듐 나노 와이어 소자를 제공한다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 인듐 박막의 열팽창계수는 상기 기판 및 상기 절연막의 열팽창 계수에 비해 높을 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 인듐 박막은 2.5 × 10-6/℃ 내지 3.3 × 10-6/℃의 열팽창계수를 가지며, 상기 기판은 3.2 × 10-6/℃ 내지 8.5 × 10-6/℃의 열팽창계수를 가지며, 상기 절연막은 3.0 × 10-6/℃ 내지 6.5 × 10-6/℃의 열팽창계수를 가지는 카본으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 인듐 박막의 두께는 200 내지 400 nm일 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 기판은 실리콘 또는 유리기판으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 절연막은 다이아몬드 상 카본으로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 인듐 나노 와이어들 사이에 절연물질로 이루어진 충진재가 채워질 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 본 발명의 나노 와이어 소자는 전계 효과 트랜지스터(FET: field effect transistor)용 발광 소자로 구성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면은, 기판 상에 인듐 박막을 스퍼터링 장비로 증착하여 형성하는 단계; 상기 인듐 박막 상에 절연막을 형성하고, 상기 절연막 상에 패터닝에 의해 상기 인듐 박막이 노출되도록 적어도 하나의 관통공을 형성하는 단계; 및 상기 패터닝이 완료된 기판을 열처리하여 상기 인듐 박막에서 상기 각각의 관통공을 통해 수직으로 돌출하여 인듐 나노 와이어를 성장시키는 단계; 를 포함하는 인듐 나노 와이어 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 인듐 박막 형성 단계는 상기 기판 상에 상기 기판에 비해 열팽창계수가 높은 인듐 박막을 스퍼터링 장비로 증착하여 인듐 박막을 형성하며, 상기 절연막 형성 단계는 상기 인듐 박막 상에 상기 인듐 박막에 비해 열팽창계수가 낮은 물질을 증착하여 절연막을 형성하며, 상기 인듐 나노 와이어 성장 단계는 상기 기판 열처리시 상기 인듐 박막과 상기 기판 및 상기 절연막의 열팽창계수의 차이에 의해 상기 인듐 박막에서 상기 각각의 관통공을 통해 인듐 나노 와이어가 수직으로 돌출하게 실시할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 기판은 3.2 × 10-6/℃ 내지 8.5 × 10-6/℃의 열팽창계수를 가지는 실리콘 또는 유리기판으로 이루어지며, 상기 인듐 박막은 상기 기판 상에 2.5 × 10-6/℃ 내지 3.3 × 10-6/℃의 열팽창계수를 가지는 인듐을 증착하여 형성하며, 상기 절연막은 상기 인듐 박막 상에 3.0 × 10-6/℃ 내지 6.5 × 10-6/℃의 열팽창계수를 가지는 카본을 증착하여 형성할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 절연막을 형성한 이후에, 상기 절연막 상에 백금(Pt)으로 이루어진 보호층을 더 형성하고 패터닝을 실시하며, 이후 상기 절연막이 노출되도록 그 위에 형성된 보호층을 다시 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 절연막 형성 단계에서, 상기 절연막은 접속 이온 빔으로 일부를 연마하여 복수의 관통공을 패터닝하여 형성할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 패터닝이 완료된 기판은 진공 챔버 내에서 열처리할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 인듐 나노 와이어 성장 단계 이후에, 상기 인듐 나노 와이어를 플라즈마 처리하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 하향식 접근 방법으로서 스퍼터링 증착, 패터닝 및 열처리의 단계를 거쳐 인듐 나노 와이어를 제조함으로써, 기존의 공정에 비해 보다 간단하고 빠르게 나노 와이어를 제조할 수 있는 효과가 있다.
도 1a 내지 도 1g는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 나노 와이어 제조 방법을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 2a는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 나노 와이어 제조 방법에서, 절연막이 다이아몬드 상 카본으로 형성되는 것을, 도 2b는 절연막이 다이아몬드 상 카본이 아닌 카본으로 형성되는 것을 각각 나타낸 사진이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 나노 와이어 제조 방법에서, 인듐 박막의 두께가 200 nm 미만이거나 400 nm 초과일 때의 상태를 나타낸 사진이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 나노 와이어 제조 방법에서, 초기의 실리콘 기판 위에 증착된 인듐 박막, 다이아몬드 상 탄소 박막 및 보호층의 단면을 나타낸 전자 현미경 사진이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 인듐 나노 와이어를 나타낸 전자 현미경 사진이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 인듐 나노 와이어의 단면 이미지를 나타낸 전자 현미경 사진이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 인듐 나노 와이어의 단면을 화학 분석한 결과를 나타낸 전자 현미경 사진이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 인듐 나노 와이어의 성장 원리를 설명하기 위한 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다.
그러나, 본 발명의 실시 형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다.
또한, 본 발명의 실시 형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
본 실시 형태에서는 설명의 편의를 위해 기판이 위치한 방향을 하측 방향으로 설정하고, 이와 수직으로 교차되는 방향을 좌우 방향으로 설정하여 함께 설명하기로 한다.
도 1 a 내지 도 1g를 참조하면, 본 실시 형태에 따른 나노 와이어 소자는, 기판(10)과, 기판(10) 상에 형성되는 인듐 박막(20)과, 인듐 박막(20) 상에 형성되며 복수의 관통공(31)을 가지는 절연막(30)과, 인듐 박막(20)의 상면에서 각각의 관통공(31)을 통해 수직으로 상향 돌출 형성되는 복수의 나노 와이어(40)를 포함한다.
이때, 각각의 나노 와이어(40) 상에는 전극층(70)이 형성되어 나노 와이어 소자를 구성할 수 있다.
또한, 각각의 나노 와이어(40) 사이에는 충진재(60)가 채워질 수 있으며, 충진재(60)는 절연체이면 되고, 본 발명이 이에 대한 특별한 제한이 있는 것은 아니다.
또한, 인듐 박막(20)의 열팽창계수는 기판(10)과 절연막(30)의 열팽창계수에 비해 상대적으로 더 높도록 기판(10)과 절연막(30)의 재료를 선택적으로 구성할 수 있다.
예컨대, 인듐 박막(20)은 2.5 × 10-6/℃ 내지 3.3 × 10-6/℃의 열팽창계수를 가지며, 기판(10)은 인듐 박막(20)의 열팽창계수 보다 작은 3.2 × 10-6/℃ 내지 8.5 × 10-6/℃의 열팽창계수를 가지는 실리콘 또는 유리기판으로 이루어질 수 있다.
또한, 절연막(30)은 다이아몬드 상 카본(diamond like carbon)으로 형성될 수 있다. 이때, 상기 다이아몬드 상 카본의 열팽창계수는 인듐 박막(20)의 열팽창계수 보다 작은 3.0 × 10-6/℃ 내지 6.5 × 10-6/℃의 수치를 가질 수 있다.
도 2a는 다이아몬드 상 카본으로 형성된 절연막(30)을, 도 2b는 다이아몬드 상 카본이 아닌 카본으로 형성된 절연막(30)을 각각 나타낸다.
또한, 인듐 박막(20)은 두께는 200 내지 400 nm일 수 있다. 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 인듐 박막(20)의 두께가 200 nm 미만인 경우에는 후술하는 열처리 공정에서 상하부의 기판에 대한 압축 응력이 인가될 수 있는 최소 두께가 확보되지 않아 인듐 나노 와이어(40)의 성장이 제대로 이루어지지 않는 문제가 발생할 수 있으며, 인듐 박막(20)의 두께가 400 nm을 초과하는 경우에는 상하부에서 인가하는 압축응력을 능가하는 벌크 부피의 팽창이 발생하여 인듐 나노 와이어(40)의 성장이 어려운 문제가 발생할 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 인듐 나노 와이어(40) 제조 방법을 설명한다.
도 1a를 참조하면, 먼저 기판(10)을 마련한다.
기판(10)은 실리콘, 사파이어, 유리 또는 유리 위에 실리콘을 코팅한 기판 등 여러 가지가 사용될 수 있으며, 본 실시 형태에서는 바람직하게 실리콘 기판을 사용하나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
다음으로, 도 1b를 참조하면, 기판(10) 상에 기판(10)을 구성하는 실리콘 보다 열팽창계수가 높은 인듐을 고주파 스퍼터링 장비를 이용하여, 예컨대 RF(radio frequency: 초고주파 대역) power 10W, 기압 5 × 10-3 torr의 조건하에서 증착하여 인듐 박막(20)을 형성할 수 있다. 여기서, 본 발명의 인듐 박막(20) 형성 조건이 이러한 조건으로 한정되는 것은 아니다.
이때, 인듐 박막(20)은 실리콘 기판(10) 상에 그 두께가 200 내지 400 nm이 되도록 형성할 수 있다.
만약, 인듐 박막(20)의 두께가 200 nm 미만인 경우에는 후술하는 열처리 공정에서 상하부의 기판에 대한 압축 응력이 인가될 수 있는 최소 두께가 확보되지 않아 인듐 나노 와이어(40)의 성장이 제대로 이루어지지 않는 문제가 발생할 수 있으며, 인듐 박막(20)의 두께가 400 nm을 초과하는 경우에는 상하부에서 인가하는 압축응력을 능가하는 벌크 부피의 팽창이 발생하여 인듐 나노 와이어(40)의 성장이 어려운 문제가 발생할 수 있다.
다음으로, 도 1c를 참조하면, 인듐 박막(20) 상에 인듐 박막(20)에 비해 열팽창계수가 낮은 물질, 예컨대 다이아몬드 상 카본(diamond like carbon)과 같은 물질을 증착하여 절연막(30)을 형성한다.
이때, 절연막(30)은 인듐 박막(20) 상에 그 두께가 20 내지 40 nm이 되도록, 예컨대 RF(radio frequency: 초고주파 대역) power 15W, 기압 5 × 10-3 torr의 조건하에서 형성할 수 있다. 여기서, 본 발명의 보호층(30) 형성 조건이 이러한 조건으로 한정되는 것은 아니다.
도 2는 본 실시 형태에 따라 패터닝 이전의 기판(10), 인듐 박막(20), 절연막(30) 및 보호층(50)이 순서대로 적층된 박막 구조를 나타낸다.
도 1d 및 도 2를 참조하면, 절연막(30) 상에는 후술하는 패터닝시 절연막(30)과 인듐박막(20)이 손상되는 것을 방지하기 위해 백금(Pt)과 같은 물질로 이루어진 일정 두께의 보호층(50)을 더 형성할 수 있다.
다음으로, 도 1e를 참조하면, 보호층(50) 및 절연막(30)을 동시에 패터닝하여 절연막(30)에 복수의 관통공(31)을 일정 간격으로 형성한다.
이때, 보호층(50)은 상기의 패터닝이 완료된 후 절연막(30)에서 제거하여 절연막(30)의 상면은 외부로 노출될 수 있다.
또한, 각각의 관통공(31)은 약 200 내지 400 nm로 형성할 수 있으며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 패터닝은 예컨대 접속 이온 빔과 같은 방법으로 보호층(40) 및 절연막(30)을 연마하여 이루어질 수 있으며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 패터닝시 관통공(31)의 간격을 규칙적으로 조절해 주면 인듐 나노 와이어(40)에 광결정(photonic crystal) 특성이 나타나 특정 파장의 증폭 효과 등을 더 가져올 수 있다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 인듐 나노 와이어를 나타낸 전자현미경 사진이다.
다음으로, 도 1f, 도 4 및 도 5를 참조하면, 이렇게 패터닝이 완료된 기판(10)을 챔버(미도시) 내에서, 예컨대 RF(radio frequency: 초고주파 대역) power 10W, 기압 5 × 10-3 torr의 조건하에서 열처리하여 인듐 나노 와이어(40)를 성장시킬 수 있으며, 본 발명의 열처리 조건이 이에 한정되는 것은 아니다.
즉, 인듐 박막(20)과 이 인듐 박막(20)의 하부에 위치한 기판(10) 및 인듐 박막(20)의 상부에 위치한 절연막(30)의 열팽창계수의 차이에 의해 인듐 박막(20)의 인듐(In)이 관통공(31)을 통해 밖으로 인출되어 수직으로 상향 돌출되면서 인듐 나노 와이어(40)가 성장될 수 있다.
도 7은 본 실시 형태의 열처리 공정 이후의 박막 구조를 나타낸 것으로서, 도시된 전자 현미경 사진상으로 볼 때 (a)인듐은 그 성장이 뚜렷하게 관찰되는데 반해서, (b)탄소와 (c)플라티늄과 (d)실리콘의 경우 그 형상이 희미하게 나타남으로써 본 실시 형태의 열처리 공정에 의해 인듐 나노 와이어(40)가 제대로 형성되었음을 확인할 수 있다.
도 8을 참조하면, 본 실시 형태에 따른 인듐 나노 와이어의 생성 원리를 잘 알 수 있다.
인듐 박막(20)을 구성하는 인듐의 열팽창계수는 약 33 ppm/℃이고, 기판(10)을 구성하는 실리콘의 열팽창계수는 약 4.68 ppm/℃이며, 절연막(30)을 구성하는 다이아몬드 상 카본의 열팽창계수는 약 2.3 ppm/℃이다. 즉, 인듐 박막(20)의 열팽창계수가 실리콘 기판(10) 및 다이아몬드 상 카본 보호층(30)에 비해 상대적으로 더 높다.
따라서, 절연막(30)에 복수의 관통공(31)이 패터닝된 박막 구조에서 열처리를 실시하게 되면 인듐 박막(20)은 상, 하부의 실리콘 및 다이아몬드 상 카본으로 구성된 기판(10) 및 보호층(30)에 비해 더 팽창하려고 하게 된다.
그러나, 인듐 박막(20)은 열팽창계수가 작은 기판(10) 및 절연막(30) 사이에서 압축 응력을 받게 되고, 이에 인듐 박막(20)의 인듐 성분이 절연막(30)에 개구된 각각의 관통공(31)을 통해 밖으로 빠져 나와 수직으로 돌출되면서 복수의 인듐 나노 와이어(40)를 성장시키게 된다.
반대로, 냉각이 이루어지면 이와 반대의 현상으로 인듐 나노 와이어(40)가 수축하려는 성질에 반대하는 힘을 받게 되어 인장 응력을 받게 된다.
따라서, 일정 높이로 인듐 나노 와이어(40)가 성장되면 열처리를 멈추고 냉각시켜 인듐 나노 와이어(40)의 성장을 종료시키게 되고 이에 일정 높이를 가지는 인듐 나노 와이어(40)의 제조가 완료된다.
이렇게 제작된 인듐 나노 와이어(40)는 선 패터닝 공정과 후 열처리 공정으로 이루어지므로 인듐 나노 와이어(40)의 각각의 성장되는 위치를 정확하게 설정할 수 있으며, 대(大) 면적 기판에서 활용이 가능하다.
한편, 이와 같이 형성된 인듐 나노 와이어(40)는 필요시 질소(N) 플라즈마 처리를 더 실시할 수 있다.
이렇게 질소 플라즈마 처리를 더 실시하면 성장된 인듐(In) 나노 와이어는 질화인듐(InN)로 변형될 수 있다.
따라서, 이러한 질화인듐 나노 와이어 소자를 반도체 나노선으로서 여러 종류의 발광 소자에 활용하여 디스플레이용으로 적용할 수 있다.
상기 소자로는 전계 효과 트랜지스터(FET: field effect transistor), 센서, 광검출소자, 발광다이오드, 레이저 다이오드, EL(electroluminescence) 소자, PL(photoluminescence) 소자 및 CL(Cathodeluminescence) 소자 등이 있으며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
이상에서 본 발명의 실시 형태에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구 범위에 기재된 본 발명의 기술적 사항을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.
10 ; 기판 20 ; 인듐 박막
30 ; 절연막 40 ; 나노 와이어
50 ; 보호층 60 ; 충진재
70 ; 전극층

Claims (23)

  1. 기판;
    상기 기판 상에 형성되는 인듐 박막;
    상기 인듐 박막 상에 형성되며, 패턴 형성에 의해 적어도 하나의 관통공을 가지는 절연막; 및
    상기 인듐 박막에서 상기 관통공을 통해 수직으로 돌출되어 형성되는 인듐 나노 와이어; 를 포함하는 인듐 나노 와이어.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 인듐 박막의 열팽창계수는 상기 기판 및 상기 절연막의 열팽창 계수에 비해 높은 것을 특징으로 하는 인듐 나노 와이어.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 인듐 박막은 2.5 × 10-6/℃ 내지 3.3 × 10-6/℃의 열팽창계수를 가지며, 상기 기판은 3.2 × 10-6/℃ 내지 8.5 × 10-6/℃의 열팽창계수를 가지며, 상기 절연막은 3.0 × 10-6/℃ 내지 6.5 × 10-6/℃의 열팽창계수를 가지는 카본으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 인듐 나노 와이어.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 인듐 박막의 두께가 200 내지 400 nm인 것을 특징으로 하는 인듐 나노 와이어.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 기판이 실리콘 또는 유리기판으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 인듐 나노 와이어.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 절연막이 다이아몬드 상 카본으로 형성되는 것을 특징으로 하는 인듐 나노 와이어.
  7. 기판;
    상기 기판 상에 형성되는 인듐 박막;
    상기 인듐 박막 상에 형성되며, 패턴 형성에 의해 적어도 하나의 관통공을 가지는 절연막;
    상기 인듐 박막에서 상기 관통공을 통해 수직으로 돌출되어 형성되는 인듐 나노 와이어; 및
    상기 인듐 나노 와이어 상에 형성되는 전극층; 을 포함하는 인듐 나노 와이어 소자.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 인듐 박막의 열팽창계수는 상기 기판 및 상기 절연막의 열팽창 계수에 비해 높은 것을 특징으로 하는 인듐 나노 와이어 소자.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 인듐 박막은 2.5 × 10-6/℃ 내지 3.3 × 10-6/℃의 열팽창계수를 가지며, 상기 기판은 3.2 × 10-6/℃ 내지 8.5 × 10-6/℃의 열팽창계수를 가지며, 상기 절연막은 3.0 × 10-6/℃ 내지 6.5 × 10-6/℃의 열팽창계수를 가지는 카본으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 인듐 나노 와이어 소자.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 인듐 박막의 두께가 200 내지 400 nm인 것을 특징으로 하는 인듐 나노 와이어 소자.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 기판이 실리콘 또는 유리기판으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 인듐 나노 와이어 소자.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 절연막이 다이아몬드 상 카본으로 형성되는 것을 특징으로 하는 인듐 나노 와이어 소자.
  13. 제7항에 있어서,
    상기 인듐 나노 와이어들 사이에 절연물질로 이루어진 충진재가 채워지는 것을 특징으로 하는 인듐 나노 와이어 소자.
  14. 제7항에 있어서,
    상기 소자가 전계 효과 트랜지스터(FET: field effect transistor)용 발광 소자인 것을 특징으로 하는 인듐 나노 와이어 소자.
  15. 기판 상에 인듐 박막을 스퍼터링 장비로 증착하여 형성하는 단계;
    상기 인듐 박막 상에 절연막을 형성하고, 상기 절연막 상에 패터닝에 의해 상기 인듐 박막이 노출되도록 적어도 하나의 관통공을 형성하는 단계; 및
    상기 패터닝이 완료된 기판을 열처리하여 상기 인듐 박막에서 상기 각각의 관통공을 통해 수직으로 돌출하여 인듐 나노 와이어를 성장시키는 단계; 를 포함하는 인듐 나노 와이어 제조방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 인듐 박막 형성 단계는 상기 기판 상에 상기 기판에 비해 열팽창계수가 높은 인듐 박막을 스퍼터링 장비로 증착하여 인듐 박막을 형성하며, 상기 절연막 형성 단계는 상기 인듐 박막 상에 상기 인듐 박막에 비해 열팽창계수가 낮은 물질을 증착하여 절연막을 형성하며, 상기 인듐 나노 와이어 성장 단계는 상기 기판 열처리시 상기 인듐 박막과 상기 기판 및 상기 절연막의 열팽창계수의 차이에 의해 상기 인듐 박막에서 상기 각각의 관통공을 통해 인듐 나노 와이어가 수직으로 돌출하는 것을 특징으로 하는 인듐 나노 와이어 제조방법.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 기판은 3.2 × 10-6/℃ 내지 8.5 × 10-6/℃의 열팽창계수를 가지는 실리콘 또는 유리기판으로 이루어지며, 상기 인듐 박막은 상기 기판 상에 2.5 × 10-6/℃ 내지 3.3 × 10-6/℃의 열팽창계수를 가지는 인듐을 증착하여 형성하며, 상기 절연막은 상기 인듐 박막 상에 3.0 × 10-6/℃ 내지 6.5 × 10-6/℃의 열팽창계수를 가지는 카본을 증착하여 형성하는 것을 특징으로 하는 인듐 나노 와이어 제조방법.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 인듐 박막 형성 단계에서, 상기 인듐 박막은 상기 기판 위에 그 두께가 200 내지 400 nm이 되도록 인듐을 증착하여 형성하는 것을 특징으로 하는 인듐 나노 와이어 제조방법.
  19. 제15항에 있어서,
    상기 절연막 형성 단계에서, 상기 절연막은 상기 인듐 박막 위에 다이아몬드 상 카본을 증착하여 형성하는 것을 특징으로 하는 인듐 나노 와이어 제조방법.
  20. 제15항에 있어서,
    상기 절연막을 형성한 이후에, 상기 절연막 상에 백금(Pt)으로 이루어진 보호층을 더 형성하고 패터닝을 실시하며, 이후 상기 절연막이 노출되도록 그 위에 형성된 보호층을 다시 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인듐 나노 와이어 제조방법.
  21. 제15항에 있어서,
    상기 절연막 형성 단계에서, 상기 절연막은 접속 이온 빔으로 일부를 연마하여 복수의 관통공을 패터닝하여 형성하는 것을 특징으로 하는 인듐 나노 와이어 제조방법.
  22. 제15항에 있어서,
    상기 패터닝이 완료된 기판을 진공 챔버 내에서 열처리하는 것을 특징으로 하는 인듐 나노 와이어 제조방법.
  23. 제15항에 있어서,
    상기 인듐 나노 와이어 성장 단계 이후에, 상기 인듐 나노 와이어를 플라즈마 처리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인듐 나노 와이어 제조방법.
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