플럭스법에 의한 기능성 결정박막의 제조

전문가 제언

○ 재료공학에서 고품질의 대형 결정체(crystal)를 육성할 경우 일반적으로 액상 프로세스를 이용한다. 이 액상법은 융액법(melt method)과 용액법으로 나눌 수 있다. 이 중 용액법(solution method)은 목적 물질을 용매에 녹이고, 그 과포화 상태를 제어하여 결정을 육성하는 기술이다. 이때 물을 용매로 하는 경우를 수용액법이라 한다. 그리고 산화물, 할로겐화물, 금속 등을 용매로 사용하는 경우를 「플럭스법(flux method)」이라 부른다.

○ 플럭스 코팅법의 대표적 예가 루비(Al2O3:Cr) 결정을 육성하는 것이다. 이 플럭스법은 다른 합성법에 비해 장점은 결정의 융점보다 낮은 온도에서 결정을 육성하며, 결정이 성장하면서 특유의 결정형을 이루고, 장치가 간단하고 조작이 쉽다는 것이다. 단점은 플럭스의 불순물이 혼입될 가능성이 높고, 결정의 크기가 비교적 작으며, 결정 육성에 시간이 많이 소요되고 성장과정이 복잡한 것이다. 따라서 박막의 경우에는 두께나 막 형성 영역을 제어하기 어렵고 공업적으로 생산성이 떨어지는 문제를 극복해야 한다.

○ Teshima는 액상 프로세스의 일종의 플럭스(flux)법에 의한 단결정 성장을 연구하여 왔다. 최근 플럭스법의 원리를 응용해 결정박막(결정 층이라고 함)을 제조하는 「플럭스 코팅법」을 제안하였다. 본고에서는 환경？에너지 분야에의 응용을 목표로 하는 플럭스 코팅법에 의한 다양한 기능성 결정박막 제조에 대해 소개하고 있다.

○ 플럭스 코팅법을 활용하면 비교적 단순한 프로세스에 의해서 박막을 형성시킬 수 있다. 이 기술에 의해서 차세대 LIB용 전극재료뿐만 아니라 태양전지, 광촉매, 바이오 및 환경정화 재료 등에 응용이 가능한 다양한 기능성박막을 제조할 수 있을 것이다.

○ 국내에서도 플럭스법은 단결정 육성분야에서 연구되고 있는 방법이다. 그러나 이 방법을 이용한 결정박막에 대한 연구는 발표를 찾기 어렵다. 이 분야는 실용화에는 해결해야 할 과제가 많이 있어 관심을 가져야 할 중요한 결정박막 기술이라고 생각한다.

저자

Katsuya Teshima , et al.

자료유형

니즈학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2016

권(호)

51(8)

잡지명

セラミックス

과학기술
표준분류

재료

페이지

478~482

분석자

김*환

분석물

• 플럭스법에 의한 기능성 결정박막의 제조.pdf [523,049 byte]

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