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첨단기술정보

전기화학적 방법에 의한 원자 층 증착

전문가 제언: 원자 층 증착(atomic layer deposition, ALD)은 기판에 백금(Pt)과 같은 귀금속의 초박막을 증착시키는 데 이용된다. 이와 같은 초박막은 실용적인 촉매로 응용할 수도 있고, 벌크재료에서 얻을 수 없는 과학적 정보(촉매 및 전자기적 특성)를 제공해주기도 한다. 일반적으로 초박막의 성장은 표면의 거칠어짐과 3차원 언덕의 형성 때문에 방해를 받지만, ALD의 경우에는 순차적, 자기-제한적 표면반응을 통한 원자 층의 자체 제어와 표면 순응적 성장(conformal growth)이 이루어지므로 그런 문제가 없다. ‘표면 순응적 성장’이란 표면의 凹凸에 순응하여 어느 부분에서나 일정한 두께의 피막이 성장함을 가리킨다. 통상적으로 ALD 프로세스는 금속증기를 증발 석출시키는 방법으로 이루어진다. 그러나 최근 Liu 등(Science, 338, pp.1327~1330, 2012)은 단일 도금욕(plating bath)에서 단순히 전위를 맥동(pulsing)시키는 전기화학적 방법으로 백금(Pt) 원자를 2차원적으로 한 층씩 차례로 쌓아가는 기술을 개발하였다. 이 방법은 증기 형 ALD보다 몇 차수나 빠르고 비용도 적게 든다.