고분자 박막 내에 분산된 산화물 나노입자

Abstract

반도체 양자점은 양자 효과를 이용한 새로운 소자 등에 응용이 기대되고 있다. 본 발표에서는 고분자 박막 내에 분산된 산화물 나노 입자를 제조하는 새로운 방법을 소개하고자 한다. 금속 박막 (Cu, Sn, Zn, Fe)을 기판 위에 형성하고 폴리이미드 전구체인 폴리아믹산 (PAA)을 금속 박막층위에 스핀 코팅한 후, 큐어링 (Curing)하여 폴리이미드 (PI) 내에 산화물 나노 입자를 제조하였다. 전자 현미경으로 5-30 nm의 입자가 폴리이미드 내에 미세하게 분포하고 있는 것을 관찰하였으며, 회절 패턴 분석을 통하여 각각 Cu2O, SnO2, ZnO, γ-Fe2O3임을 알 수 있었다. Fe의 경우 SQUID를 통해 나노 입자의 자성 특성을 확인하였다. 금속 박막의 두께, 큐어링 조건이 금속 산화물의 밀도, 분포도 및 형상에 큰 영향을 미쳤다. 또한 금속 산화물의 분포도와 생성 기구는 금속에 따라 차이가 났는데 이는 PAA와 금속간의 반응성의 차이 때문이다. 본 나노 입자 제조 방법은 공정이 단순하고, 대면적 기판에 쉽게 제조 가능하고, 분자 수준에서 공정 제어가 가능하며, PI 내에 안정한 나노 산화물 입자를 제조할 수 있다는 이점이 있다.