용융염 전해합성에 의한 MgB2 나노와이어 구조 및 초전도 특성
- 전문가 제언
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○ 나노와이어란 지름이 수㎚~100㎚, 길이 수㎛인 1차원 구조를 갖는 물질이다. 고주파신호를 고속으로 송신하고 대용량화를 위한 나노와이어가 레이저나 트랜지스터, 메모리, 화학감지용 센서 등 다양하게 사용되고 있다. 반도체 실리콘이나 화학적으로 민감한 주석 산화물, 발광반도체인 갈륨질화물이 주로 알려져 있으며 용융염전해 석출법이 개발되었다.
○ 나노와이어 패턴 폭 감소에 따른 비저항 증가의 발생 열은 전송에 치명적이다. Fe/Au다층바코드용 나노와이어는 전기도금기술로써 유기용매에 펄스직류를 인가하여 박막으로 석출하여 가스센서, 전자 혀(tongues), 미세근육, 관상동맥 혈관확장 등의 생체산업에 응용하고 있다. 일본에서는 반도체용으로 32㎚대의 LSI가 양산되고 있고, 20㎚대가 연구대상이다. 최근 물질?재료연구기구(NIMMS)는 용융염 전해기술로써 소비전력 감소를 위한 저가의 초전도 나노와이어를 개발하였다.
○ 2003년 광주과학기술원은 실리카 3차원 광자결정 산화물계 초전도 나노박막을, 2003년 포항공대는 ZnO계 나노와이어 특허를 공개하였고, Mg, Cd 및 Mn을 첨가하여 밴드 갭을 변화시켰다. 2004년 한국과학기술연구원은 와이드 밴드 갭의 자성반도체 특허 개발하였다. 2007년 한국과학기술원은 촉매 없이 고품질 단결정금속 및 자성규화금속 나노와이어를 다량합성공정을 개발했다. 마그네슘은 전기화학적으로 매우 비(base)하기 때문에 음극에 환원 석출에 한계성이 있다. NaCl등의 용용염의 전해기술을 사용하면 Al, Li등의 비한 금속도 석출시킬 수 있다.
○ 생체용 인공혈관, 인공밸브, 스텐트, 매립형 미세동작 제어기기 나노와이어는 해외로부터 수입하고 있다. 향후, ㎓이동통신용 제품수요가 증가함에 따라 기능성 나노와이어연구 개발을 예측하는 것은 매우 중요하다. 고가의 귀금속을 대체할 수 있는 초전도 MgB2나노와이어는 리튬이온 배터리, 태양전지, 연료전지, 열전재료, 광촉매, 에너지절약 LED, IT기기 등 첨단전자부품과 21세기 과학기술을 주도하는 환경?생체에너지재료에도 적용될 것으로 사료된다.
- 저자
- Hideki Abe
- 자료유형
- 학술정보
- 원문언어
- 일어
- 기업산업분류
- 재료
- 연도
- 2011
- 권(호)
- 79(11)
- 잡지명
- 電氣化學および工業物理化學
- 과학기술
표준분류 - 재료
- 페이지
- 897~901
- 분석자
- 김*상
- 분석물
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