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첨단기술정보

차가운 액중 플라스마 반응장이 개척하는 새로운 나노 재료 합성

전문가 제언: 플라스마는 고상, 액상, 기상에 버금가는 제4의 상태로 불리고 있어 격리한 전자와 이온은 전기적 중성을 유지한 상태이다. 여기한 전자나 이온 및 라디칼은 높은 반응성을 나타내기 때문에 플라스마는 재료합성의 반응장으로서 사용된다.

플라스마는 열평형 플라스마와 비평형의 플라스마로 분류된다. 열평형 플라스마는 전자온도와 이온이나 중성입자의 온도가 동등한 고온 플라스마인데 대하여, 비평형의 플라스마는 전자온도에 대하여 이온이나 중성입자의 온도가 낮고, 계의 온도상승을 억제한 후 반응활성을 높일 수 있다.

비평형의 플라스마는 저온공정이기 때문에 기재에의 손상이 적고, 반응도 억제하기 쉽기 때문에 다양한 재료합성에 응용되고 있다. 감압환경 분위기에서 발생시킨 비평형의 플라스마인 글로우 방전은 반도체 재료나 경질박막, 기능성 재료 등에 응용되고 있다. 대기압 비평형의 플라스마에 대해서도 연구가 진행되고, 기상분위기의 유전체 장벽방전이 실용화되고 있으나 용액중 비평형의 플라스마는 미개척 영역이었다.