• 제목/요약/키워드: porous anodic alumina

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황산전해조에서 양극산화에 의한 다공성 알루미나 막의 제조시 첨가제의 영향 (Effect of Additives on Preparation of Porous Alumina Membrane by Anodic Oxidation in Sulfuric Acid)

  • 이창우;이융;강현섭;장윤호;홍영호;함영민
    • 공업화학
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    • 제9권7호
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    • pp.1030-1035
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    • 1998
  • 본 연구에서는 시판용 99.8% 금속알루미늄을 황산전해액에서 정전류 방식에 막을 제조하는 실험을 하였다. 반응온도 $20^{\circ}C$에서 $150C/cm^2$의 전기량으로 양극산화를 함에 있어 전해질에 의한 막의 용해작용을 저하시킬 목적으로 전해질 속에 알루미늄 이온의 형태로 존재할 수 있는 $Al_2(SO_4)_3$, $AlPO_4$, $Al(NO_3)_3$를 첨가제로 사용하였다. 황산 전해질의 농도를 5, 10, 15, 20 wt%로 전류밀도를 10, 20, 30, 40, $50mA/cm^2$로 조절하여 양극산화를 할 때 각 전해조에 첨가제를 각각 5, 10, 15, 20 g/L를 용해시켜 막제조에 따른 첨가제의 종류 및 양의 영향을 고찰하고자 하였다. 전해질과 공통이온으로 존재하는 $Al_2(SO_4)_3$를 첨가제로 사용하여 양극산화를 하여 막 표면에 손상이 없는 다공성 알루미나 막을 얻을 수 있었으며, 그 외 첨가제에서는 각 실험조건에서 막의 표면이 심하게 손상되어 첨가제로서 효과를 얻을 수 없었다. 한편, 동일한 전해질의 농도, 전류밀도 조건에서 $Al_2(SO_4)_3$의 첨가량에 따른 세공직경의 변화는 거의 없는 것으로 나타났다.

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양극산화에 의한 다공성 알루미나 막의 제조 및 기체투과 특성 (Gas Permeation Characteristics of Microporous Alumina Membrane Prepared by Anodic oxidation)

  • 심원;이창우;함영민
    • 공업화학
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    • 제10권2호
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    • pp.212-217
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    • 1999
  • 기체투과 특성을 관찰하기 위해 양극산화에 의해 세공직경의 크기가 서로 다른 상부층과 하부층으로 이루어진 이중기하구조의 다공성 알루미나막을 제조하였다. 양극산화는 황산 전해질 하에서 직류에 의한 정전류법으로 행하였으며, 양질의 막을 얻기 위해 열산화, 화학연마, 전해연마 등의 전처리를 한 후 양극산화를 행하였다. 양극산화에 의한 알루미나 막의 제조에서 세공직경은 전해질의 종류 및 농도, 전해 온도, 전류밀도 등에 의존하는데, 전류밀도를 극도로 낮추어 세공직경이 20 nm 이하인 상부층을 제조하고 전류밀도를 높여서 세공직경이 36 nm인 하부층을 제조하였다. 막의 두께는 전기량에 의해 조절되어 상부층의 두께는 약 $6{\mu}m$이었으며 하부층을 포함하는 막의 총 두께는 약 $80{\sim}90{\mu}m$로 제조되었다. 제조된 막은 가압법에 의한 기체투과 실험을 행하였다. 제조된 막의 기체투과 기구는 Knudsen 흐름을 따르는 것을 확인하였다.

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스퍼터 증착된 알루미늄 박막을 이용한 양극산화 알루미늄 나노템플레이트 제조 (Fabrication of anodic aluminum oxide nanotemplate using sputtered aluminum thin film)

  • 이재형
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제14권4호
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    • pp.923-928
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    • 2010
  • 양극산화 알루미늄(anodic aluminum oxide, AAO) 나노템플레이트는 제작이 쉬우며, 저비용, 대면적 제작이 가능하다는 장점으로 인해 이를 나노 전자소자 제작에 응용하려는 많은 연구가 이루어지고 있다. 이러한 나노템플레이트를 이용하면 기공의 직경이나 밀도를 변화킴으로써 나노구조의 물질의 크기나 밀도를 제어할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 나노 전자소자 제작에 응용할 수 있는 AAO 나노템플레이트를 2단계 양극산화법에 의해 제조하였다. 이를 위해 기존의 알루미늄 판 대신 실리콘 웨이퍼 상에 DC 마그네트론 스퍼터법으로 $2{\mu}m$ 두께의 알루미늄 박막을 증착하였고, 전해액으로 사용한 옥살산 용액의 온도 및 양극산화 전압에 따른 다공성 알루미나 막의 미세구조를 조사하였다. 전해액 온도가 $8^{\circ}C$에서 $20^{\circ}C$로 높아짐에 따라 다공성 알루미나 막의 성장속도는 86.2 nm/min에서 179.5 nm/min으로 증가하였다. 최적 조건에서 제작된 AAO 나노 템플레이트의 기공 직경 및 깊이는 각각 70 nm와 $1\;{\mu}m$이었다.

양극산화 알루미나 주형 기반의 전해 증착법을 이용한 구리 나노선의 합성 및 특성 연구 (Synthesis and Characterization of Cu Nanowires Using Anodic Alumina Template Based Electrochemical Deposition Method)

  • 이영인;좌용호
    • 한국분말재료학회지
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    • 제19권5호
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    • pp.367-372
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    • 2012
  • Single crystalline Cu nanowires with controlled diameters and aspect ratios have been synthesized using electrochemical deposition within confined nanochannels of a porous anodic aluminium oxide(AAO) template. The diameters of nano-sized cylindrical pores in AAO template were adjusted by controlling the anodization conditions. Cu nanowires with diameters of approximately 38, 99, 274 nm were synthesized by the electrodeposition using the AAO templates. The crystal structure, morphology and microstructure of the Cu nanowires were systematically investigated using XRD, FE-SEM, TEM and SAED. Investigation results revealed that the Cu nanowires had the controlled diameter, high aspect ratio and single crystalline nature.

얇은 다공 구조 박막에서의 두께에 따른 박막 저항 변화 (Thickness-dependent Film Resistance of Thin Porous Film)

  • 송아리;김철성;고태준
    • 한국자기학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.6-10
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    • 2012
  • 본 연구에서는 인산 용액 하에서 2차 양극 산화 기법에 의해 제작된 양극 산화 알루미나 기판 상에 최대 13 nm 두께의 얇은 니켈 박막을 증착하며 증착 시 박막 두께에 따라 감소하는 박막의 저항 변화를 살펴보았다. 양극 산화 알루미나 막 표면에 존재하는 미세 기공 구조를 따라 증착된 니켈 박막 역시 다공 구조의 박막으로 성장하게 되며 증착된 박막의 두께 범위 내에서 박막의 저항은 $150k{\Omega}$ 이상의 값을 보이면서 박막 두께에 따른 저항의 감소가 매우 천천히 일어나는 것을 확인할 수 있었다. 측정된 저항 값은 기존에 보고된 균일한 기판 상에 증착된 동일 두께의 니켈 박막에 비해 매우 큼을 볼 수 있었으며 기판 표면에 존재하는 기공 구조에 의해 핵자가 형성될 수 있는 표면 면적 비가 박막 성장을 설명하는 스미기(percolation) 현상이론에서 예측하는 임계 값보다 매우 적어 미세 기공에 의해 박막의 성장과 함께 나타나는 전자 전도 채널의 형성이 저해됨으로 이해될 수 있다. 이와 함께 기존의 박막 두께에 따른 비저항 모델과 비교해 보았을 때 미세 기공의 경계에서 나타나는 전자 산란 현상 역시 박막저항의 증가에 기여함을 알 수 있다.

정렬된 다공질 산화알루미늄을 이용한 새로운 다결정 실리콘 결정화 방법 (Novel Method of Poly-silicon Crystallization using Ordered Porous Anodic Alumina)

  • 김종연;김미정;김병용;오병윤;한진우;한정민;서대식
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.396-396
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    • 2007
  • Highly ordered pore structures as a template for formation of seeds have been prepared by the self-organization process of aluminum oxidation. The a-Si films were deposited on the anodic alumina films and crystallized by laser irradiation. It was found that un-melted part of fine poly-Si grain formed by explosive crystallization (EX) lead super lateral growth(SLG) and occluded with neighbor grains. The crystallized grains along the distribution of seeds were obtained. This results show a great potential for use in novel crystallization for decently uniform polycrystalline Si thin film transistors (poly-Si TFTs).

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반구형 나노 패턴의 크기에 따른 PMMA기판의 광특성 평가 (Fabrication of nano-structured PMMA substrates for the improvement of the optical transmittance)

  • 박용민;신홍규;김병희;서영호
    • 한국소성가공학회:학술대회논문집
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    • 한국소성가공학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.217-220
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    • 2009
  • This paper presents fabrication method of nano-structured PMMA substrates as well as evaluations of their optical transmittance. For anti-reflective surface, surface coating method had been conventionally used. However, it requires high cost, complicated process and post-processing times. In this study, we suggested the fabrication method of anti-reflective surface by the hot embossing process. Using the nano patterned master fabricated by anodic aluminum oxidation process. Anodic aluminum oxide(AAO) is widely used as templates or a molds for various applications such as carbon nano tube (CNT), nano rod and nano dots. Anodic aluminum oxidation process provides highly ordered regular nano-structures on the large area, while conventional pattering methods such as E-beam and FIB can fabricate arbitrary nano-structures on small area. We fabricated a porous alumina hole array with various inter-pore distance and pore diameter. In order to replicate nano-structures using alumina nano hole array patterns, we have carried out hot-embossing process with PMMA substrates. Finally the nano-structured PMMA substrates were fabricated and their optical transmittances were measured in order to evaluate the charateristivs of anti-reflection. Anti-reflective structure can be applied to various displays and automobile components.

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다공성 알루미나 박막을 이용한 Au dot-arrays의 제작에 관한 연구 (A Study for the fabrication of Au dot-arrays using porous alumina film)

  • 정경한;박상현;신훈규;권영수
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2003년도 하계학술대회 논문집 Vol.4 No.2
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    • pp.922-925
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    • 2003
  • The interest of self-organization materials that have uniform and regular structure in nano scale has been grown due to their utilization in various fields of nanotechnology. An attractive candidate among these materials is anodic aluminum oxide film, which are formed by anodization of aluminum in an appropriate acid solution. The anodic aluminum oxide film has a highly ordered porous structure with very uniform and nearly parallel pores that can be organized in an almost precise close-packed hexagonal structure. In this study, we attempt to make Au dot arrays, which were fabricated using anodic aluminum oxide film as an evaporation mask. The Au dot arrays have a uniform sized dots and spacing to its neighbors and the average diameter of Au dots is about 60 nm corresponding to them of the mask.

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Fabrication of Ordered Nanoporous Alumina Membrane by PDMS Pre-Patterning

  • 김별;이진석
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.265.1-265.1
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    • 2013
  • Nanoporous anodic aluminum oxide (AAO), a self-ordered hexagonal array has various applications for nanofabrication such as nanotemplate, and nanostructure. In order to obtain highly-ordered porous alumina membranes, Masuda et al. proposed a two-step anodization process however this process is confined to small domain size and long hours. Recently, alternative methods overcoming limitations of two-step process were used to make prepatterned Al surface. In this work, we confirmed that there is a specific tendency used a PDMS stamp to obtain a pre-patterned Al surface. Using the nanoindentaions of a PDMS stamp as chemical carrier for wet etching, we can easily get ordered nanoporous template without two-step process. This chemical etching method using a PDMS stamp is very simple, fast and inexpensive. We use two types of PDMS stamps that have different intervals (800nm, 1200nm) and change some parameters have influenced the patterning of being anodized, applied voltage, soaking and stamping time. Through these factors, we demonstrated the patterning effect of large scale PDMS stamp.

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