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비전도성기판에 은박막의 증착

전문가 제언: ○ 은(Ag)의 유화물광석(Ag2S)을 흑연에 올려놓고 가열하면 광물에서 은의 결정이 성장한다. 은을 함유하는 화합물은 다른 금속의 화합물과 비교해서 특이한 현상을 보인다. 결정성장에서 이런 현상을 ‘고상(solid state)수송’이라고 한다. 이렇게 해서 얻어지는 성장기술을 ‘고상성장’이라고 한다.

○ 화학확산계수가 가장 높은 금속이 은이다. Ag원자는 Ag이온(Ag+)과 전자(e-)가 동시에 이동하기 때문에 양극성확산(ambipolar diffusion)을 하는 것으로 생각하고 있다. Ag원자에서 Ag+와 e-의 분리와 결합이 동시에 일어나는 양상을 보인다. 가령 갈바니전지 A에서 갈바니전지 B로 이온, 전자, 원자가 Ag++e-(A)?Ag(B)상태로 순간이동을 한다.

○ 은을 기판에 박막의 상태로 전환하는 재료는 은염이다. 은염 가운데서 쉽게 얻어지는 질산은(AgNO3)을 주로 사용한다. 은염은 가시광선에 매우 민감하게 작용하여 쉽게 분해한다. 그래서 은 박막을 제조할 때에는 광이 차단된 곳에서 작업이 이루어진다. 기판표면에 은이 콜로이드상태로 환원하여 증착한다.

○ 은 박막에 관한 연구는 우리나라에서도 오래전부터 이루어져왔다. 현재는 은 박막을 제조하는 회사도 여러 곳에 존재한다. 은 박막은 청정용포장지로 주로 사용한다. 특허에서는 박막의 내부에 유기고문자의 팽윤재료를 사용하여 정밀기기제품의 파손과 미생물의 독성을 방지하기 위한 포장용도로 개발한 상품을 소개하고 있다.

○ 발명의 내용 중 발명자는 ‘은 박막을 2~2000Å 두께로 균일하게 증착할 수 있다’고 기술하였는데, 분석자의 소견으로는 은 원자의 직경이 약 6Å이기 때문에 2Å 박막의 증착은 이론적으로 불가능하다. 따라서 이 데이터는 발명자가 잘 못 기술했거나, 특허 발간 과정에서 오류가 있었던 것으로 판단된다.

저자: Terry. Richard, N. et al.
자료유형: 특허정보