• 제목/요약/키워드: ICPHFCVD

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유도결합형 플라즈마 화학기상증착법에서 탄소나노튜브의 수직성장과 전계방출 특성 향상 연구 (Improvement Study on Vertical Growth of Carbon Nanotubes and their Field Emission Properties at ICPCVD)

  • 김광식;류호진;장건익
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제15권8호
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    • pp.713-719
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    • 2002
  • In this study, the vertically well-aligned CNTs were synthesized by DC bias-assisted inductively coupled plasma hot-filament chemical vapor deposition (ICPHFCVD) using radio-frequence plasma of high density and that CNTs were vertically grown on Ni(300 )/Cr(200 )-deposited glass substrates at 58$0^{\circ}C$. This system(ICPHFCVD) added to tungsten filament in order to get thermal decompound and DC bias in order to vertically grow to general Inductively Coupled Plasma CVD. The grown CNTs by ICPHFCVD were developed to higher graphitization and fewer field emission properties than those by general ICPCVD. In this system, DC bias was effect of vortical alignment to growing CNTs. The measured turn-on fields of field emission property by general ICPCVD and DC bias-assisted ICPHFCVD were 5 V/${\mu}{\textrm}{m}$ and 3 V/${\mu}{\textrm}{m}$, respectively.

ICPHFCVD에 의한 탄소나노튜브의 수직 배향과 에칭을 이용한 Ni-tip의 제거 (The Vertical Alignment of CNTs and Ni-tip Removal by Etching at ICPHFCVD)

  • 김광식;장건익;장호정;류호진
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제9권4호
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    • pp.55-60
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    • 2002
  • 본 연구는 $580^{\circ}C$의 저온에서 ICPHFCVD(inductively coupled plasma hot filament chemical vapor deposition)를 이용하여 탄소나노튜브를 수직성장 시키는 것을 나타낸 것이다. 또한, 탄소나노튜브의 끝단에 존재하는 Ni-tip을 비성질 탄소같은 탄소질 물질등의 서로 다른 에칭특성에 기초하여 RF plasma를 이용하여 일회 공정으로 불순물을 정제하고, 고찰하였다. 정제된 이후의 탄소나노튜브는 속이 비어있는 다중벽 탄소나노튜브로 나타났으며, 성장된 탄소나노튜브는 외경과 내경은 50 nm와 25 nm였다. 또한, 탄소나노튜브의 graphite 층의 총수는 약 82개 층으로 구성되었으며, 층과 층간의 거리는 0.34nm였다. 그리고 TEM 관찰 결과, 탄소나노튜브 tip의 Ni촉매는 계속적인 에칭 공정에 의해 효과적으로 제거 되었다.

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DC Bias가 인가된 ICPHFCVD를 이용한 탄소나노튜브의 수직 배향과 전계방출 특성 (Vertical Growth of CNTs by Bias-assisted ICPHFCVD and their Field Emission Properties)

  • 김광식;류호진;장건익
    • 한국세라믹학회지
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    • 제39권2호
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    • pp.171-177
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    • 2002
  • 본 연구에서는 DC bias가 인가된 유도결합형 플라즈마 열선 화학기상증착법을 이용하여 580$^{\circ}C$의 저온에서 탄소나노튜브를 수직 배향시켰다. 성장된 탄소나노튜브의 기판으로는 강화유리 위에 촉매층으로 Ni과 전도층으로 Cr을 300/200 ${\AA}$(Ni/Cr) 증착된 것으로 R-F magnetron sputtering을 이용하여 제작하였다. 성장 시 RF power와 DC bias power는 150W와 80W이며 텅스텐 필라멘트 power는 7∼8 A로 인가하였다. 성장된 탄소나노튜브는 속이 비어 있는 다중벽으로 이루어 졌으며 성장된 탄소나노튜브 끝단에는 금속 촉매로 보이는 Ni이 존재하는 것을 알 수 있었다. 탄소나노튜브는 흑연화도가 우수하며 그에 따라 탄소나노튜브의 전계 방출 특성도 우수하게 평가되었다. 성장된 탄소나노튜브의 구동 전압은 약 3 V/${\mu}m$이었다.

ICPHFCVD법에 의한 탄소나노튜브의 생장 및 I-V 특성에 관한 연구 (A Study on the Growth of Carbon Nanotube by ICPHFCVD and their I-V Properties)

  • 김광식;류호진;장건익;장호정
    • 한국마이크로전자및패키징학회:학술대회논문집
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    • 한국마이크로전자및패키징학회 2002년도 춘계 기술심포지움 논문집
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    • pp.158-164
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    • 2002
  • 본 연구에서는 탄소나노튜브를 직류 바이어스가 인가된 유도결합형 플라즈마 열선 화학기상증착 장치를 이용하여 58$0^{\circ}C$ 이하의 저온에서 유리기판의 변형 없이 수직 배향 시켰다. 탄소나노튜브의 성장을 위해 강화유리기판 위에 전도층으로 Cr을 증착하였고, 그 위에 촉매 층으로 Ni을 순차적으로 RF magnetron cputtering 장치를 이용하여 증착 시켰다. 성장 시 탄소나노튜브의 저온에서의 좋은 특성을 위해 높은 온도에서의 열분해를 목적으로 텅스텐 필라멘트를 이용하였으며, 수직 배향 시키기 위해서 직류 바이어스를 이용하였다. 성장된 탄소나노튜브는 수직적으로 잘 배향 되었으며, 저온에서 좋은 특성을 보였다. 탄소나노튜브의 특성화에는 SEM, TEM을 관찰하였으며, Raman spectroscopy를 이용하여 흑연화도를 측정하였고, 전계방츨 특성은 전류 전압 특성곡선과 Fowler-Nordheim plots를 이용하였다.

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