나노와이어 역학 특성 평가법의 비교 분석 연구

Abstract

같은 조성의 벌크 재료보다 뛰어난 전기적, 기계적 특성을 지니고 있는 나노와이어는 전자 및 정보통신 산업에의 응용이 크게 기대되고 있다. 하지만, 나노와이어의 실질적인 적용을 위해서 반드시 제공되어야 하는 기계적 물성에 대한 정보가 아직 미비하고, 이를 얻기 위한 평가법 역시 정립되지 않은 상황이다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 공명시험이나 인장시험, 굽힘시험 등 다양한 방법을 이용한 선행연구들이 진행된 바 있지만, 각 평가법에 따라 얻어진 결과는 상당한 편차를 보이고 있다. 이에 따라 각 평가법의 체계적 비교가 필요하지만, 이에 대한 연구는 아직 보고된 바 없다. 본 연구에서는 나노와이어의 기계적 물성 평가법 중 가장 많이 사용되고 있는 수평굽힘시험과 수직굽힘시험, 나노압입시험을 통하여 얻은 기계적 물성 값을 기반으로, 각 평가법들에 대한 비교 및 분석을 수행하였다. 금속촉매를 이용한 기상-액상-고상 합성법(Vapor-Liquid-Solid Method, VLS Method)으로 성장시킨 Si 나노와이어를 사용하였으며, 원자간힘현미경(Atomic Force Microscopy, AFM)으로 수평 및 수직 방향으로 힘을 가하여 얻은 하중-변위 곡선으로부터 구한 나노와이어의 탄성계수와 항복강도를 기반으로 평가법들을 체계적으로 비교 및 분석하였다. < 본 연구는 2008년도 한국과학재단 특정기초연구사업(KOSEF R01-2008-000-20778-0)의 지원으로 수행되었습니다. >