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알루미늄 양극산화층과 펄스형 레이저 기화증착법을 이용한 나노점 배열 형성과 특성 연구 원문보기

  • 저자

    남우성

  • 학위수여기관

    고려대학교 대학원

  • 학위구분

    국내석사

  • 학과

    화학공학과

  • 지도교수

  • 발행년도

    2004

  • 총페이지

    ⅵ, 80p.

  • 키워드

    다공성알루미늄 기화증착법 소자응용;

  • 언어

    kor

  • 원문 URL

    http://www.riss.kr/link?id=T10074259&outLink=K  

  • 초록

    본 연구에서는 양극산화 방법으로 제작된 anodic aluminum oxide(AAO) 템플레이트와 레이저 기상 증착법(pulsed laser deposition: PLD)을 이용하여, 균일한 크기의 금속/반도체 나노점 배열을 형성하고자 하였다. 양극산화공정을 통하여 50nm의 포어 크기와 700∼800nm의 깊이를 갖는 AAO 템플레이트를 제작한 후 이를 Si 기판 위에 고정하고 펄스 레이저의 power, 증착 시간, 타겟-시편 간의 배치 등을 변화시키면서 Ag, Ni, ZnO, Er-doped Si 나노점을 증착하였다. AAO 템플레이트의 제작 공정의 최적화를 위해 양극산화조건과 에칭시간에 따른 템플레이트 포어의 크기 변화, 2차원 배열 상태, 포어의 깊이 변화 제어에 관한 연구를 수행하여 균일한 크기와 배열을 갖는 AAO template를 구현하였다. 그리고 PLD 조건의 변화에 따른 나노점 형성 결과를 분석하여 나노점의 성장 메커니즘을 이해하고자 하였다. 또한, 발광특성을 가지는 ZnO와 Er-doped Si 나노점에 대한 고유의 PL 특성분석을 통하여 광전자소자로서의 응용성에 관해 고찰해보았다.


    Recently the fabrication of nano-dot arrays has attracted considerable interest because of the increasing demand for the development of noble electronic and opto-electronic devices. In particular, high potential of ordered anodic aluminum oxide(AAO) membrane as a template for the formation of various two-dimensional lateral superlattice structures of semiconductors, metals, or other composite materials has been reported. Up to now, the most common technique used to make a regular pattern was electron beam lithography. And the deposition of various materials has been done using electro-deposition, thermal evaporation, molecular beam epitaxy and so on. Among them, Pulsed laser deposition(PLD) technique has advantages such as deposition of various material at low temperature because of the higher energy of the ablated particles in the laser-produced plume, fabrication of multi-layer structure. Therefore, we report the fabrication of metal and semiconductor nano-dot arrays on Si substrate via a pulsed laser deposition(PLD) using an anodic aluminum oxide(AAO) as a nano-template. AAO templates with a pore diameter of 50 nm and a depth of 600∼700nm were produced by anodic oxidation of aluminum sheet. To obtain the AAO template with a uniform size and a hexagonal arrangement, the experimental conditions of anodic oxidation and the etching time were optimized. The AAO template was then adsorbed on a Si substrate and metal, semiconductor nano-dots were deposited by PLD technique. With variation of the laser power, deposition time, and an alignment of a target and Si substrate, optimum fabrication conditions for the nano-dot array were investigated. We could successfully form a regular array of nano-dots by this method. In this study, we also studied the growth mechanism of nano-dots by PLD technique.


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