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대기압 마이크로플라스마제트의 박막공정 응용

전문가 제언: ○ Shirai는 대기압 마이크로열플라스마를 국소지역에 발생시켜 비정질실리콘박막(a-Si)의 단시간 결정화와 탄소계 나노 구조 형성에 응용하는 내용에 관한 것이다. 재결정 실리콘박막은 TFT나 태양전지에 응용 가능성을 검토하고, 침상실리콘 나노결정, 나노튜브 등의 구조 형성 가능성을 연구하였다.

○ 열 플라스마기술은 소재공정과 폐기물처리로 나눠 개발이 진행되고 있다. 열 플라스마를 이용한 소재공정기술은 고성능 표면개질, 신물질 창출, 신소재 생산 및 가공이 활용되는 것에는 플라스마 합성, 화학증착, 용사코팅, 금속야금, 소재고밀도화, 물성분석, 표면강화 등 많은 분야가 있다. 폐기물처리기술은 플라스마 소각로를 사용하여 폐기물을 열분해 또는 유리화시켜 유해물질 파괴와 부피감량을 통하여 공해문제를 해결하는 환경기술이다.

○ 열 플라스마는 재료 표면에 물리 화학적 특성을 빠르고 간편하게 향상시킬 수 있으며, 고속으로 고순도, 나노입자 제조가 가능하여 표면처리와 나노입자 제조에 관련한 연구가 많이 되고 있다. 전반적인 기술과 응용 면에서 미국과 일본이 선두이다. 국내는 반도체기술과 응용기술에 관한 연구가 많으며, LG전자와 삼성SDI 등 민간 업계에서 많은 특허를 출원하고 있다.

○ 열 플라스마는 그간 과학적인 기초가 부족하여 개발속도가 매우 느렸다. 그러나 반응이 쉽게 일어나고, 공정단계를 단축시킬 수 있는 열 플라스마기술은 첨단소재 개발에 무한한 잠재력이 있다고 생각한다. 플라스마기술과 나노기술이 융합하면 큰 효과를 내어 반도체, 나노입자 제조, 표면처리 분야 등에 기술적 수요가 크게 높아질 것으로 기대된다.

저자: Hajime Shirai
자료유형: 학술정보