New Physics: Sae Mulli (새물리)

Korean Physical Society (한국물리학회)
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Formation of Silica Nanowires by Using Silicon Oxide Films: Oxygen Effect

산화 실리콘 막을 이용한 실리카 나노 와이어의 형성 : 산소 효과

  • 윤종환 (강원대학교 자연과학대학 물리학과)
  • Received : 2018.07.16
  • Accepted : 2018.08.15
  • Published : 2018.11.30
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Abstract

In this study, silica nanowires were formed using silicon oxide films with different oxygen contents, and their microstructure and physical properties were compared with those of silica nanowires formed using Si wafers. The silicon oxide films were fabricated by using a plasma-enhanced chemical vapor deposition method. Silica nanowires were formed by thermally annealing silicon oxide films coated with nickel films as a catalyst. In the case of silicon oxide films having an oxygen content of approximately 50 at.% or less, the formation mechanism, microstructure, and physical properties of the nanowires were not substantially different from those of the silicon wafer. In particular, the uniformity of the thickness showed better behavior in the silicon oxide films. These results imply that silicon oxide films can be used as an alternative for fabricating high-quality silica nanowires at low cost.

본 연구에서는 산소 함유량이 다른 산화 실리콘 막을 사용하여 실리카 나노 와이어를 형성하고, 실리카 나노 와이어의 미세구조 및 물리적 특성을 Si 웨이퍼를 사용하여 형성된 실리카 나노 와이어와 비교 분석하였다. 산화 실리콘 막은 플라즈마 화학 기상 증착 방법을 사용하여 제조하였으며, 실리카 나노 와이어는 산화 실리콘 막 표면에 촉매 물질로 니켈 막을 진공 증착한 후 열처리를 통해 형성하였다. 산소 함유량이 약 50 at.% 이하의 산화 실리콘 막의 경우 나노 와이어 형성 메커니즘, 미세구조 및 물리적 특성 등에서 실리콘 웨이퍼의 경우와 거의 차이점이 없었으며, 특히 나노 와이어의 굵기의 균일성은 산화 실리콘 막에서 더 우수한 거동을 나타내었다. 이러한 결과는 저가로 양질의 실리카 나노 와이어를 제조하는 대체재로서 산화 실리콘 막의 유용성을 제시한다.

Keywords

Acknowledgement

Supported by : 강원대학교, 한국연구재단

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