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실리콘 유기계면의 직접 접합과 기능화

전문가 제언: ○ 비교적 저가이며 유기성과 무기성을 겸비한 화학재인 실리콘은 표면의 수소종단화에 의한 유기박막 형성으로 기판상의 凹凸이나 산화층의 잔류, 오염성 물질의 부착 등을 방지하는 등, 유기/무기 물질의 하이브리드에 의해 다양한 고기능성 재료를 생성한다.

○ 한편 이들 유기 단분자막은 각 상의 계면을 통해 형성되며, 용액으로부터 자기조립 분자박막을 형성하기 위해서는 막 물질이 고체 표면과 화학결합을 할 수 있는 특별한 막 분자 구조가 필요하며, 기상에서의 분자 빔을 이용해 건식으로 고체 표면에 분자막을 형성하기 위해서는 고가의 초고진공장치가 필요하며, 수면 상의 단분자막 형성을 위해서는 막 분자가 양친매성 구조여야 한다.

○ 특히 여러 종류의 표면에 자발적으로 형성되는 자기조립 단분자 박막은 수㎚의 극박막이지만, 정렬도가 매우 높은 2차원 구조로 표면의 특성 전체에 매우 큰 영향을 미칠 수 있다는 점에서 활용도가 매우 높다.

○ 계면의 화학결합상태를 조사하기 위해서는 전자 구조 해석이 가능한 고에너지 해상도의 분석기기가 필요하다. 일본 물질재료연구기구에서는 전계 방출형 전자총과 독자적으로 개발한 계측/해석 소프트웨어를 이용해 기존의 TEM으로는 세계 최고 수준의 에너지 해상도(0.23eV)를 실현했다. 또한 위치 분해 EELS라는 독자적인 방법으로 서브 나노미터 수준의 분석을 하고 있다.

○ Shirahata는 실리콘 웨이퍼 상에 형성된 알킬분자막의 유기/무기 접합계면의 결합상태 및 접합계면의 미세 구조의 분석방법과 실리콘 청정 표면에 있어서의 화학적 분자수식 도입 등의 최근 동향에 대하여 보고 하였다.

저자: Shirahata Naoto
자료유형: 학술정보