| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2006년 봄 (05/19 ~ 05/20, 경상대학교 ) |
| 권호 | 12권 1호 |
| 발표분야 | 반도체재료 |
| 제목 | AlOOH로부터 AlN 분말의 합성 |
| 초록 | 질화알루미늄 (AlN)은 에너지 갭이 6.2eV이고 직접 천이형 에너지대 구조를 가지므로 GaN와 함께 자외선 영역에서 동작하는 광전소자의 제작에 이용되고 있다. 한편, AlN분말은 높은 열전도도와 낮은 전기저항을 가지므로 패키징소재로 사용되고 있다. 현재 AlN분말을 합성하기 위한 방법으로는 주로 1500℃이상의 온도에서 금속 Al 과 질소 또는 암모니아 가스를 직접 반응시켜 합성하고 있다. 본 연구에서는 Al 산화물 중의 하나인 AlOOH분말을 출발물질로 사용하여 질화알루미늄분말을 합성하였다. AlOOH분말 0.5g을 석영용기에 담아 수평전기로의 석영 반응과 내에 위치시키고, NH3가스를 100sccm으로 주입하면서 전기로의 온도를 승온시켰다. 반응온도와 반응시간은 각각 1000~1170℃와 30분부터 16시간까지 범위에서 변화시켜서 수산화알루미늄을 사용하여 질화알루미늄 분말을 합성하였다. XRD, SEM, FTIR분석 등을 통하여 합성된 분말의 결정성 및 구조적 특성을 조사하였다. 합성된 입자의 형태는 반응온도와 시간에 따라 미세하게 되었으며, 1170℃의 온도에서 합성된 시료의 경우 크기가 약 10㎛인 육각 판상의 형태를 나타내었다. AlOOH분말은 1100℃이하의 온도에서 γ-Al2O3와 같은 중간 생성물을 형성하고 그 이상의 온도에서 AlN로 변환되었으며, 반응온도가 높아지고 반응시간이 길어짐에 따라 AlN로부터의 X선 회절강도가 증가하였다. FTIR스펙트럼의 706㎝-1에서 나타나는 Al-N의 결합에 의한 광흡수가 확인되었고, 3400㎝-1부근에서 나타나는 N-H 또는 O-H 의한 흡수는 온도와 시간에 따라 점차 감소하였다. 이와 같은 결과들은 AlOOH를 출발 물질로 사용함으로써 비교적 낮은 온도에서 불순물의 혼입이 없는 단일상의 순수한 AlN분말을 합성할 수 있음을 의미하며, 합성된 AlN분말은 승화법에 의한 벌크 AlN 성장을 위한 출발물질 또는 패키징 소재로 이용될 수 있을 것이다. |
| 저자 | 이재범, 김선태 |
| 소속 | 한밭대 |
| 키워드 | AlOOH; AlN |
