| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2015년 봄 (05/14 ~ 05/15, 구미코) |
| 권호 | 21권 1호 |
| 발표분야 | A. 전자/반도체 재료 |
| 제목 | 자가 조립된 ZnO 나노로드 모노레이어 기반 플렉서블 자외선 센서 (Self-Assembled ZnO Nanorods Monolayer-Based Flexible UV sensor) |
| 초록 | 차세대 플렉서블 전자 소자에 대한 연구 및 산업화를 위한 많은 노력이 이뤄지고 있다. 이러한 소자를 위한 소재의 선택에 있어서 유기 반도체의 경우 유연성은 뛰어나지만 수명 및 내구성이 매우 취약한 단점을 가지고 있고 무기 반도체 소재의 경우 환경에 대한 내구성을 뛰어나지만 기계적 유연성이 부족한 문제를 가지고 있다. 본 연구에서는 무기 반도체 소재 기반 유연성을 가질 수 있는 소자를 집적하기 위하여 자가 조립 친수성 나노 소재의 박막화 공정을 제안하였고, 그 가능성을 확인하기 위하여 친수성 표면을 가지고 있는 ZnO 나노로드를 이 공정에 적용하여 플렉서블 자외선 센서를 제작하고 그 특성을 평가하였다. 이론적으로 3.37 eV의 넓은 direct 밴드 갭을 가진 ZnO 나노로드는 자외선을 흡수하여 광전자를 생성할 수 있다. 자외선이 조사되기 이전엔 자가 조립된 ZnO 나노로드는 기계적인 접합만을 이루어 박막을 형성하고 있기 때문에 그 계면에서는 전자 장벽이 형성되어 박막 전체의 전기 저항이 매우 크다. 그러나 자외선이 조사되었을 경우 전자의 농도가 급증하고 계면에서의 산소결핍 결함들이 모두 보상되기 때문에 전기 저항이 급감하게 된다. 이러한 기구로 자가 조립된 ZnO 나노로드는 자외선 센서로서 뛰어난 기능을 할 수 있다. 더 나아가 기계적인 접합만을 이루고 있는 ZnO 나노로드로 구성된 박막은 외부에서 가해진 인장 및 압축 응력 의하여 초기 조립 형태의 변형이 크게 일어나지 않을 수 있는 장점을 가지고 있다. 실험적으로 메탄올을 용매로 한 용액 공정을 통해 ZnO 나노로드를 합성하였고, 알코올-물 계면 트래핑 현상을 이용하여 ZnO 나노로드 자가조립 모노레이어 박막을 형성하였으며 이를 유연한 기판에 전사하였다. ZnO 나노로드의 표면 및 단면은 scanning electron microscopy (SEM)를 이용하여 분석하였고, ZnO 나노로드의 결정학적 특성은 x-ray diffractometer (XRD)를 이용하여 분석하였다. 제작된 플렉서블 자외선 센서의 전기적 성능은 휨 반경에 따른 I-V 측정을 통해 분석하였다. |
| 저자 | 박지현1, Pranab Biswas1, 이태일2, 명재민1 |
| 소속 | 1연세대, 2가천대 |
| 키워드 | ZnO nanorod; UV sensor; Low temperature process |
