양극산화 다공질 알루미나 피막을 이용한 실리콘의 나노구조제어

전문가 제언

○ 최근 나노크기 배열의 규칙적인 다공질 알루미나 응용에 관한 많은 관심이 주목되고 있다. 다공질 알루미나에 관한 양극산화 기술은 전기화학적인 기본원리의 이해와 적용이 중요하다. 양극산화의 다공질 구조나 크기는 직류와 교류 전압과 전류, 전해액 등 조건변화로 전기화학적으로 제어될 수 있고, 요구되는 다양한 컬러나 홀 직경, 피막두께까지 제어가 가능하다.

 

○ 경질양극산화 다공질 피막의 자기규칙화 조건은 생성전압이 높은 전류밀도의 양극산화에서 생기기 때문에 소착을 일으키지 않는 영하 5℃에서부터 5℃ 범위에서 고전압에서 다양한 전해액을 사용하여 양극산화가 가능하다. 피막두께도 100㎛까지 다양한 두께와 컬러를 전해조건에서 얻을 수 있다. 2005년 반월공단의 광성전자 주식회사는 고전압 저온양극산화 기술을 개발하여 고경도 내마모성의 이동용 휴대폰 케이스에 적용하였다.

 

○ 다공질 실리콘 양극산화 피막의 나노구조는 태양전지 양극의 광촉매 활성도를 높일 수 있다. 싱가포르 Nanyang기술대학교는 광 양극(Photo Anode) 형태의 구조를 갖는 염료감응형 태양전지(DSSCs: Dye-Sensitized Solar Cells)의 에너지 변환 효율을 90% 향상시킨 것으로 보고하였다. 수직형의 주상(column)실리콘 박막 홀의 직경과 깊이를 전해조건에 의하여 제어하고 있다.

 

○ 2008년 한국세라믹기술원과 광주과학기술원은 공동으로 양극산화 기술을 이용한 금속산화물 나노구조 제조 및 응용동향을 보고하였다. 알루미늄 이외의 티타늄 부동태 금속으로 양극산화 응용기구의 연구범위를 확대하고 있다. 국내에서는 Al양극산화 기술이 축적되어 있기는 하지만 아직도 전해착색이나 봉공밀봉기술(sealing technology)이 미흡한 실정이다. 2005년 필자는 디자인 진흥원이 지원한 양극산화 제조현장에서 유해염료를 사용하지 않은 친환경 전해착색 표면처리 기술을 개발하였다. 향후, 염료대신에 Au, Ag나 Ti, Zr금속, 비수용액계의 플루오르화 초산염(CF3COO M, M=2가 금속)으로 밀착성 향상, 변색방지 핵심원천 뿌리기술도 지원할 예정이다.

저자

Sachiko ONO

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2014

권(호)

65(1)

잡지명

表面技術

과학기술
표준분류

재료

페이지

18~23

분석자

김*상

분석물

• 양극산화 다공질 나노피막을 이용한 실리콘의 나노구조.pdf [382,270 byte]

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