입방정계 질화붕소 단결정의 제조

전문가 제언

 

○ 1952년경에 2-성분 III-V화합물에서 반도체물성이 발견된 이래 현재에는 이들 2-성분화합물을 단결정으로 성장하여 유용한 전자소자로 사용하고 있다. 그 대표적인 전자재료는 GaP, InP, AlAs, GaAs, InAs, AlSb, GaSb, InSb등을 들 수 있다. 이들 화합물에서 GaAs, AlAs, GaP, InP은 밴드 갭이 1eV이상이고, InAs, InSb는 1eV이하이다.

 

○ 대부분의 III-V화합물은 화학식 AX로 표시되는 섬아연석구조(zinc blend structure)를 가지는 입방정계 계열의 결정에 속한다. 그런데 질화붕소(BN)에는 입방정계(c-BN)와 육방정계(h-BN) 2개의 구조가 존재한다. 특허에서는 전자소재용으로 개발한 것이 아니고, 연마제용 질화붕소를 소개하고 있다.

 

 

○ 원소들이 결합해서 분자를 형성할 때에는 외각원자궤도에 존재하는 전자의 이동으로 일어난다. III족 원소의 전자(III족; ms2 mp1)와 V족(V족; ns2 np3)원소의 전자는 매우 이상적인 8우설(octet theory)전자교환을 이루면서 결합한다. III-V족 2-원소 화합물이 쉽게 만들어지는 원인도 결합 전자가 과부족 없이 짝을 지어 결합하기 때문이다.

 

○ 고경도 물성을 가지는 제품을 만드는 방법은 궤도전자를 압축해서 결합전자로 만드는 기술이다. 흑연(C)을 고온에서 고압으로 압축하면 연마제용 다이아몬드(C)가 얻어진다. 질화붕소의 경우에도 저압에서는 h-BN가 얻어지나, 이것을 고온에서 충격적인 압력을 가하면 쉽게 고경도 c-BN가 얻어진다. 고온고압반응은 일종의 강제반응이다.

저자

diamond innovations, INC. Zhang, Kai et al.

자료유형

특허정보

원문언어

영어

기업산업분류

화학·화공

연도

2014

권(호)

WO20140004522

잡지명

WIPO

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

~26

분석자

박*학

분석물

• 입방정계 질화붕소 단결정의 제조.pdf [303,399 byte]

이미지변환중입니다.