열화학기상증착(CVD)법을 이용한 브러시 모양의 다층 탄소 나노 튜브의 고속 성장(Rapid growth of vertically aligned multiwall carbon nanotubes by thermal chemical vapor deposition)

전문가 제언

□ 1991년 일본의 NEC사 부설 연구소의 Iijima 박사가 전기방전법을 사용하여 흑연 음극 상에 형성된 탄소 덩어리를 투과전자현미경(TEM)으로 분석하는 과정에서 가늘고 긴 대롱 모양의 탄소나노튜브를 발견하였다. 탄소나노튜브(Carbon Nanotube : CNT)는 탄소동소체로서 하나의 탄소가 다른 탄소 원자와 육각형 벌집무늬로 결합되어 튜브 형태를 이루고 있는 물질이며 튜브의 직경이 나노미터(1㎚=10m)수준으로 대단히 미세한 물질이다.

□ 탄소나노튜브는 우수한 기계적 특성, 전기적 선택성, 전계 방출 특성, 고효율의 수소 저장 매체 특성을 지니고 있는 거의 완벽한 신기술로 알려져 있다. 탄소나노튜브(CNT)의 합성은 전기방전법, 열분해법, 레이저증착법, 플라스마화학기상증착법, 열화학증착법, 전기분해법, flame 합성법 등이 있다. 탄소나노튜브는 과학의 발전과 함께 항공 우주, 생명 공학, 환경 에너지, 재료 산업, 의약 의료, 전자 컴퓨터 등 거의 모든 분야로 그 응용 범위가 확대되고 있다.

□ 탄소나노튜브는 제조 방법에 따라 단층벽탄소나노튜브(SWCNT), 2층 벽탄소나노튜브(DWCNT), 다층벽탄소나노튜브(MWCNT) 등이 있다. 1개의 탄소나노튜브로 디바이스를 전개할 수 있는 것과 다수의 탄소나노튜브를 필요로 하는 것이 있다. 다수의 탄소나노튜브를 사용 중에는 탄소나노튜브를 분산하여 이용하는 방법과 탄소나노튜브를 필요한 곳에 만들어 붙이는 방법이 있는데 분산하여 이용하는 방법으로는 흑연 전극을 이용한 아크방전 법과 탄소 원료가스와 촉매 입자를 기상 중에 반응시킨 화학기상증착법이 효과적이다.

□ 여기서는 브러시 상(솔 모양)으로 배열된 탄소나노튜브의 고속 성장에 대해서 해설하고 있다. 원료 가스의 공급 방법이 성장 초기 브러시 상 탄소나노튜브 성장에 크게 영향을 미친다는 생각에서 1초 동안 C2H2 공급으로 평균 높이 64㎛의 고속 성장을 실현하였다. 이러한 원료 가스의 공급 방법과 브러시 상 탄소나노튜브 성장의 관계에 대해서 기술하고 형성 메커니즘에 대해서도 자세히 설명하고 있다.

저자

Osamu SUEKANE ; Takeshi NAGASAKA ; Toshikazu NOSAKA ; Yoshikazu NAKAYAMA

자료유형

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2004

권(호)

73(5)

잡지명

응용물리(A005)

과학기술
표준분류

재료

페이지

615~619

분석자

오*섭

분석물

• 열화학기상증착법을 이용한 브러시 모양의 다층 탄소나노튜브의 고속 성장.pdf [191,792 byte]

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