| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2010년 가을 (11/11 ~ 11/12, 무주리조트) |
| 권호 | 16권 2호 |
| 발표분야 | B. Nano materials and processing Technology(나노소재기술) |
| 제목 | 1-octanethiol 코팅된 50nm급 구리 나노 분말의 산화방지 및 소결거동에 대한 연구 |
| 초록 | 잉크젯 프린트 기술은 LED, RFID, flexible Display 그리고 다른 Micro 크기의 복잡한 회로를 요구하는 전자기기에 사용되고있으며 현재도 활발히 발전하고 있다. 잉크젯 프린트 기술의 장점으로는저온공정과 다양한 재료 위에 사용이 가능하다는 점, 복잡한 mask patterning 공정이 필요 없다는 점과원재료를 절약할 수 있는 점 등 다양한 이로운 특성을 가지고 있다. 이러한 잉크젯 프린트 기술을 적용하기 위해 금속 나노 분말의 연구가 수 십 년간 진행되어 왔다. 이 연구들 중, 이 기술을 활용할 수 있는 재료로 금, 은, 팔라듐을 비롯한 다른 금속들까지 연구 되어 왔으나, 높은 가격과 적은 매장량이라는 큰 걸림돌이 있다. 이에 비해 구리는 열적, 전기적 전도도가 다른 금속 나노 분말 재료들에 비해 뛰어나며 가격 경쟁력까지 갖추고 있는 재료이다. 따라서, 다른 나노 분말 재료들을 대처할 수 있는 금속이 구리 나노 분말이다. 하지만 구리 나노 분말은 산화가 잘된다는 단점을 갖고 있다. 이러한 문제점을 극복하기 위해, 본 연구는50nm 사이즈의 구리 나노 분말 표면 위에 1-octanethiol(CH3(CH2)7SH)Self Assembly Multi-layers(SAMs)를 건식으로 형성하여 그 특성을 확인하였다.산화 방지 역할을 하는 1-octanethiolSAMs은 Ultra high vacuum(UHV) 분위기에서(4.0 x 10-6torr) 형성되었으며, 구리 나노 분말의 표면과 1-octanethiol chain 말단 부분의 황(Sulfur)과의 화학적 결합이 코팅의 주된 메커니즘으로 알려져 있다. 기존에는 10nm 두께의 octanethiol이 코팅되었으나 본 연구에서는 50 nm 급 구리 나노 분말의 사용으로 octanethiol 코팅 두께를 5nm로 줄여 소결시 생길 수 있는 기공도를 최소화하였다. 5nm이하의 1-octanethiol 코팅을 한 50nm이하 급의 구리 나노 분말의 코팅층의 제거 온도와 구리 나노 분말의 소결 온도는 각각 H2와Ar 분위기에서 확인하였다. 그 결과, 1-octanethiol 코팅층이 구리 나노 분말이 소결 거동을 하기 전에 성공적으로 제거되었고,더욱 치밀화된소결 된 구리 나노 배선을 얻을 수 있었다. 또한 각각 다른 분위기에서 소결한 구리 나노 분말 의 표면 물성과 전기 저항을 측정하여 분위기에 따른 소결 특성을 확인 및 비교하였다. |
| 저자 | 박신영1, 권진형1, 김동권1, 이태훈2, 김영석3, 이선영1 |
| 소속 | 1한양대, 2나노종합팹센터, 3전자부품종합기술(연) |
| 키워드 | cu; sam; 1-octanethiol; uhv |
