촉매 화학기상증착법을 이용한 탄소나노튜브의 합성 및 특성 연구

Study on the Preparation and Characteristics of Carbon Nanotubes Using Catalytic CVD

본 연구에서 RF 플라즈마를 이용한 촉매 화학기상증착법에 의하여 탄소나노튜브를 성장시켰다. 탄소나노튜브는 Ni이 증착된 강화 유리 기판위에 600℃ 이하의 공정 온도에서 성장되었으며, 성장시 성장 온도와 에칭 시간 그리고 Ni 층의 두메에 따라 탄소나노튜브 성장 특성이 다양하게 나타났다. Ni이 증착된 강화 유리기판위에 탄소나노튜브를 성장시키기 위하여 에칭 가스로는 H₂와 NH₃가스를 사용하였고, 탄소 원료로 C₂H₂가스를 사용하였다. 수직 배향된 탄소나노튜브의 직경과 길이는 약 150 nm와 3 μm 정도의 크기로 성장되었다. 촉매 화학기상증착법을 이용하여 성장된 탄소나노튜브는 FED의 에미터로 사용이 기대된다.

Carbon nanotubes (CNTs) were grown on Ni-coated glass substrates by catalytic chemical vapor depositors (CVD) using RF plasma under 600℃. Various types of CNTs were obtained by different growth temperature, etching period and thickness of Ni catalyst. NH₃ or H₂ gas was used as a etching gas, then C₂H₂ gas was flowed as carbon source. Vertically aligned CNTs with diameter of 150 nm and length of 3 μm were observed by SEM. CNTs synthesized by catalytic CVD using RF plasma should be expected to FED emitter.