이온빔 입사에 의한 자발적 나노패턴 형성 연구: 화학적 결함의 영향
기관명 | NDSL |
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보고서유형 | report |
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발행년월 | 2019-11-01 |
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주관연구기관 | 숙명여자대학교 |
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내용 | |
목차 | |
초록 | □ 연구개요 표면에 만들어진 나노스케일의 구조물은 표면 물성의 변화를 야기하고 그 위에 주기적 나노점 구조의 성장을 위한 template으로 이용될 수 있다. 본 연구는 이온빔을 이용하여 표면에 화학적 변화를 야기하여 주기적 패턴 및 나노구조를 만드는 다양한 방법을 실험하고 그 얼개와 물성을 조사하는 것을 목표로 한다. □ 연구 목표대비 연구결과 1. Si과 같은 반도체 기판은 이온빔 입사에 의해 표면에 표면 근방에 점성을 갖는 물질의 흐름이 발생한다. 이로 인하여 표면의 healing mechanism이 활성화하여 표면에 패턴형성이 잘 일어나지 않는다. 이 경우 금속과 같은 불순물이 동시에 증착되면 다시 표면이 불안정해져 이온빔에 의한 나노 패턴 형성이 일어난다. 이전의 연구에서는 불순물에 의한 화합물 형성, 기판과 불순물의 sputtet yield의 차이가 그 원인이라 하였다. 본 연구는 위의 두 조건이 만족 되지 않는 상황에서도 패턴이 형성되고 그것이 기왕의 패턴형성 얼개 내에서 일관되게 설명될 수 있음을 보였다. 2. 입사 이온의 sputter yield가 최소화된 낮은 에너지의 이온빔을 ( 2 C(0001) carbide 원자층이 생기고 이들과 기판의 작은 주기차이로 인해 nano scale의 주기를 갖는 moire pattern이 만들어짐을 확인하고 이 moire unit cell의 원자구조를 알아내었다. 나아가 기판 가열을 통해 만들어지는 더 큰 주기의 moire pattern의 형성 동력학을 kinetic Monte Carlo simulation을 통해 밝혀내었다. □ 연구개발결과의 중요성 본 연구를 통해 1.표면에 이온빔 입사에 의한 나노패턴 형성 얼개의 이해를 깊게 하였다. 또한 2. 저에너지 이온에 의한 표면 graphene 층에 선택적 포획이라는 새로운나노구조 형성방법을 제안하고 실현하였다. 그 응용으로 3. 0차원 He 초유체의 가능성을 제안하였다. 4. 탄소층 흡착에 의한 표면 carbide를 만들고 이들과 기판의moire pattern이 만드는 '거대' unit cell의 원자구조와 형성동력학이라는 아직 미개척의 연구 분야에 의미있는 연구 결과를 만들었다. (출처 : 연구결과 요약문 3p) |
원문URL | http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIDetailView?keyValue=03553784&target=REPORT&cn=TRKO202000000400 |
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