KR100614130B1 - Method of fabricating ZnO nanowires and ZnO nanowires fabricated from the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 Zn 금속을 증발시켜 Zn 입자로 입자화시키는 단계 및 상기 입자화된 Zn 입자를 공기중 · 대기압에서 산화시켜 표면에 ZnO 나노와이어를 형성하는 단계를 포함하는 ZnO 나노와이어의 제조방법에 관한 것으로, 여기서, 상기의 Zn 금속을 입자화시키는 단계는 열증착법을 이용하여 사파이어 기판 위에 Zn 금속을 증착시키는 것이다. 또한, 상기의 Zn 입자를 산화시키는 단계에서 산화온도, 산화시간을 조절하면 표면에 ZnO 나노와이어의 크기를 조절할 수 있다. 본 발명은 상기 제조방법으로 제조된 ZnO 나노와이어 또는 표면이 ZnO 나노와이어로 구성된 ZnO 입자에 관한 것이다.The present invention relates to a method for preparing ZnO nanowires comprising evaporating Zn metal to granulate Zn particles into Zn particles and oxidizing the granulated Zn particles in air and at atmospheric pressure to form ZnO nanowires on a surface thereof. Here, the step of granulating the Zn metal is to deposit the Zn metal on the sapphire substrate by thermal evaporation. In addition, by controlling the oxidation temperature and the oxidation time in the step of oxidizing the Zn particles, the size of the ZnO nanowires can be adjusted on the surface. The present invention relates to ZnO nanowires prepared by the above method or ZnO particles whose surface is composed of ZnO nanowires.
이로써 기존의 ZnO 나노와이어 제조를 위한 진공상태 및 가스 분압, 온도 조절 등 주위 분위기 조절의 문제점 없이, 공기중 · 대기압에서 산화시킴으로써 ZnO 나노와이어를 쉽게 생성시킬 수 ZnO 나노와이어 또는 표면이 ZnO 나노와이어로 구성된 ZnO 입자를 제공할 수 있다.This makes it easy to generate ZnO nanowires by oxidizing them in air and at atmospheric pressure without the problems of controlling the ambient atmosphere such as vacuum, gas partial pressure, and temperature control for manufacturing ZnO nanowires. ZnO nanowires or surfaces are ZnO nanowires. The constructed ZnO particles can be provided.
열증착법, ZnO, ZnO 나노와이어, ZnO 입자Thermal Deposition, ZnO, ZnO Nanowires, ZnO Particles
Description
도 1는 본 발명의 실시예를 위한 열증착기의 개략적인 내부 단면도이다.1 is a schematic internal cross-sectional view of a thermal evaporator for an embodiment of the present invention.
도 2a는 본 발명의 실시예에 따라 얻어진 Zn 표면이 ZnO 나노와이어로 구성된 ZnO 입자를 주사전자현미경(SEM)으로 관찰한 3,000배 확대 사진이다.FIG. 2A is a 3,000 times magnified photograph of a ZnO particle obtained by scanning electron microscopy (SEM) of a ZnO surface having ZnO nanowires obtained according to an embodiment of the present invention.
도 2b는 본 발명의 실시예에 따라 얻어진 Zn 표면이 ZnO 나노와이어로 구성된 ZnO 입자의 표면 나노와이어 부분을 주사전자현미경(SEM)으로 관찰한 15,000배 확대한 사진이다.FIG. 2B is a magnified photograph of a 15,000-fold magnification of a surface nanowire portion of a ZnO particle having a Zn surface obtained according to an embodiment of the present invention with ZnO nanowires. FIG.
도 3a는 본 발명의 실시예에 따라 얻어진 표면이 ZnO 나노와이어로 구성된 ZnO 입자의 오제전자분광(AES)의 분석 사진이다.FIG. 3A is an analysis photograph of Auger Electron Spectroscopy (AES) of ZnO particles having a surface of ZnO nanowires obtained according to an embodiment of the present invention.
도 3b은 본 발명의 실시예에 따라 얻어진 표면이 ZnO 나노와이어로 구성된 ZnO 입자에 대한 오제전자분광(AES)의 분석을 나타낸 그래프이다.3B is a graph showing the analysis of Auger Electron Spectroscopy (AES) on ZnO particles whose surface is obtained according to an embodiment of the present invention composed of ZnO nanowires.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따라 얻어진 Zn 표면이 ZnO 나노와이어로 구성된 ZnO 입자의 표면 나노와이어 부분을 오제전자분광(AES)의 분석기로 관찰한 10,000배 확대 사진이다.4 is a 10,000-fold enlarged photograph of a surface of a ZnO particle of a ZnO particle having a Zn surface obtained according to another embodiment of the present invention with an analyzer of Auger Electron Spectroscopy (AES).
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of code for main part of drawing
10 : 열증착기 30 : 증착부10: thermal evaporator 30: deposition unit
27 : 기판 홀더 29 : 사파이어 기판27 substrate holder 29 sapphire substrate
33, 34 : 전극부 35 : 텅스텐 보트33, 34: electrode part 35: tungsten boat
37 : Zn 시편 43 : 진공펌프37: Zn specimen 43: vacuum pump
본 발명은 Zn 입자를 제조하여 고온에서 산화시켜 ZnO 나노와이어를 제조하는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 금속 Zn을 용융온도 이상의 온도로 가열하여 작은 입자 형태로 제조한 후, 공기중 · 대기압 상태에서 소정온도로 소정시간 동안 산화시켜 ZnO 나노와이어를 제조하는 방법 및 그로부터 제조된 ZnO 나노와이어에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing ZnO nanowires by preparing Zn particles and oxidizing them at a high temperature. The present invention relates to a method for producing ZnO nanowires by oxidizing at a predetermined temperature at a predetermined time and ZnO nanowires prepared therefrom.
일반적으로 나노(nm 10-9m)크기의 물질은 거대 크기의 물질과 동일 물질이라도 물리적, 화학적 성질이 다르다. 즉 표면/질량의 비가 크기 때문에, 이러한 나노크기의 물질은 표면에서 일어나는 화학 반응을 이용하는 광촉매, 표면에서의 결함에 기인하는 광학적 성질을 이용하는 광전자 장치 등에 적용될 수 있다. In general, nano (nm 10 -9 m) -sized materials differ in physical and chemical properties even when they are the same materials as large-sized materials. That is, because of the large surface / mass ratio, such nano-sized materials can be applied to photocatalysts using chemical reactions occurring on the surface, optoelectronic devices using optical properties resulting from defects on the surface, and the like.
구체적으로 ZnO의 광촉매 특성을 간략히 설명하면, ZnO의 표면에 자외선을 조사시키면 여기된 전자(e-)와 정공(h+)이 형성된다. 여기된 전자는 ZnO의 표면으로 이동한 후 산소와 반응하여 과산화수소(H2O2)를 형성하거나 산화된 반도체 표면에서 는 정공(h+)에 의해 강력한 산화작용을 하는 수산화 라디칼(OH radical)을 형성하여 살균용 염소, 차아염소산 또는 오존보다도 강력한 산화력을 갖게 된다. 이 수산화 라디칼은 광촉매에 흡착되어 있는 산소를 이온화시켜 산소이온을 발생시키는데, 이 산소이온은 산화반응의 중간체와 과산화물을 생성하거나 과산화수소를 통하여 물의 반응물을 생성한다. 이로 인해 각종 악취, 유해성분, 균, 바이러스 등을 산화 분해하여 제거하게 된다. Specifically, the photocatalytic properties of ZnO will be briefly described. When UV is irradiated onto the surface of ZnO, excited electrons (e − ) and holes (h + ) are formed. The excited electrons move to the surface of ZnO and react with oxygen to form hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) or on the surface of the oxidized semiconductor, OH radicals, which are strongly oxidized by holes (h + ). It has a stronger oxidizing power than chlorine, hypochlorous acid or ozone for sterilization. This hydroxyl radical ionizes oxygen adsorbed on the photocatalyst to generate oxygen ions, which generate intermediates and peroxides in the oxidation reaction or react with water through hydrogen peroxide. This oxidizes and removes various odors, harmful components, bacteria, viruses, and the like.
또한 ZnO는 상온에서 3.37eV의 넓은 밴드갭을 갖으며, 열에너지 24meV 보다 더 큰 60meV의 큰 여기자(엑시톤) 결합에너지를 가지고 있어서, 여기자에 의한 자외선 영역의 발광이 쉬운 재료이다. ZnO는 이러한 우수한 광학적 성질 때문에 자외선 발광 다이오드(Ultraviolet LED)나 레이저 다이오드(LD) 같은 광학소자로서 많은 주목을 받고 있다.In addition, ZnO has a wide bandgap of 3.37 eV at room temperature, and has a large exciton (exciton) binding energy of 60 meV, which is larger than 24 meV of thermal energy, and thus is easy to emit light in the ultraviolet region due to excitons. ZnO has attracted much attention as an optical device such as an ultraviolet light emitting diode (Ultraviolet LED) or a laser diode (LD) due to such excellent optical properties.
최근에는 나노광학소자와 관련하여 저차원 구조의 ZnO 제조방법에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. Recently, research on a method for manufacturing ZnO having a low dimensional structure with respect to nano-optical devices has been actively conducted.
종래의 나노크기의 ZnO 제조방법으로는 유기금속화학기상증착법(MOCVD), 분자빔증착법, 졸-겔(sol-gel) 증착법, 스퍼터링법, 반응증발장치법, 분무열분해법, 펄스레이저증착법 등의 많은 방법이 있었다. 이러한 방법을 수행하는 데는 진공상태, 가스분압, 온도조절 등의 주위 분위기 조절이나, 시편구입, 시편 전처리 등 여러 가지의 문제가 발생된다.Conventional nanoscale ZnO production methods include organometallic chemical vapor deposition (MOCVD), molecular beam deposition, sol-gel deposition, sputtering, reaction evaporation, spray pyrolysis, pulsed laser deposition, etc. There were many ways. There are various problems in performing such a method, such as controlling the ambient atmosphere such as vacuum state, gas partial pressure, temperature control, purchasing a specimen, and pretreating the specimen.
열화학기상 증착법을 예를들면, 먼저 알루미나 기판을 촉매금속 Ni(NO3)2/에 탄올 용액에 담근 후 꺼내서 건조시킨다. 그 후 건조시킨 알루미나 기판을 반응로내에 Zn 분말이 가득 담긴 석영보트에 놓는다. 반응로에 Ar 기체 500sccm을 흘려주면서 석영 보트를 450℃까지 가열시키고, 450∼950℃의 온도 범위에서 1시간 동안 열처리를 실시하면 ZnO 나노와이어가 형성된다. For example, by thermochemical vapor deposition, an alumina substrate is first immersed in a catalyst metal Ni (NO 3 ) 2 / in a ethanol solution, and then taken out and dried. The dried alumina substrate is then placed in a quartz boat filled with Zn powder in the reactor. ZnO nanowires are formed by heating the quartz boat to 450 ° C. while flowing Ar
또 다른 방법으로서 용액연소법에 의하면 다음과 같다. 먼저, 비이커에 증류수를 담고 Zn(NO3)26H2O 또는 질산에 녹인 Zn(OH)2 투명용액에 각각 글리신(glycine) 또는 카본하이드라지드(carbonhydrazide)를 첨가하여 용해시킨다. 이어서 용액이 담긴 비이커에 자성 막대(magnetic bar)를 넣고 비이커를 핫 플레이트(hot plate)위에 올려놓고 자성 막대를 회전시킴에 의해 교반과 동시에 가열시킨다. 이 과정에서 증류수가 증발되면 점성이 있는 액상으로 되면서 작은 거품이 생겨서 가스를 방출한다. 이때 포집을 위해 미리 준비된 장치를 위치시키면 질산기가 연료와 반응하여 순간적으로 매우 높은 열(약 1500∼1700℃)과 함께 큰 압력이 발생하면서 폭발함으로 인해 나노크기의 ZnO 분말이 제조된다.As another method, the solution combustion method is as follows. First, distilled water is placed in a beaker and dissolved by adding glycine or carbonhydrazide to Zn (OH) 2 transparent solution dissolved in Zn (NO 3 ) 2 6H 2 O or nitric acid, respectively. A magnetic bar is then placed in the beaker containing the solution, and the beaker is placed on a hot plate and heated simultaneously with stirring by rotating the magnetic bar. In this process, when distilled water evaporates, it becomes a viscous liquid and small bubbles are generated to release gas. At this time, when the device prepared in advance for the collection is placed, the nitrate reacts with the fuel and instantaneously generates a large pressure with very high heat (about 1500-1700 ° C.), thereby producing a nano-sized ZnO powder.
이와 같은 종래 기술에 따른 나노 크기 ZnO 제조방법은 진공이나 가스 분압 등의 분위기 조절이 까다롭거나, 시편의 전처리가 필요하고 제조를 위해서 고가의 시료가 필요하게 되는 문제점이 있다. Such a nano-size ZnO manufacturing method according to the prior art has a problem that it is difficult to control the atmosphere, such as vacuum or gas partial pressure, or require pretreatment of the specimen and expensive samples for manufacturing.
상술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 목적은 기존의 ZnO 나노와이어 제조를 위한 진공상태 및 가스 분압, 온도 조절 등 주위 분위기 조절의 문제점 없이, 공기중 · 대기압에서 산화시킴으로써 ZnO 나노와이어를 쉽게 생성시킬 수 ZnO 나노와이어의 제조방법을 제공하는데 있다.In order to solve the conventional problems as described above, an object of the present invention is to ZnO nano by oxidizing in the air and atmospheric pressure, without the problem of controlling the ambient atmosphere such as vacuum and gas partial pressure, temperature control for conventional ZnO nanowires production The present invention provides a method for preparing ZnO nanowires that can easily produce wires.
또한 본 발명의 목적은 일반적인 전기로를 사용하여 제조 공정을 단순화시키고, 제조 가격을 절감시켜 가격 경쟁력이 높은 ZnO 입자 표면에 형성된 ZnO 나노와이어를 생성시키거나, 우수한 ZnO 입자를 제공하는데 있다. It is also an object of the present invention to simplify the manufacturing process using a common electric furnace, to reduce the production cost to produce ZnO nanowires formed on the surface of the ZnO particles having a high cost competitiveness, or to provide excellent ZnO particles.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 한 양태로서 본 발명의 ZnO 나노와이어의 제조방법은 Zn 금속을 증발시켜 Zn 입자로 입자화시키는 단계 및 상기 입자화된 Zn 입자를 공기중·대기압에서 산화시켜 상기 Zn 입자 표면에 ZnO 나노와이어를 형성하는 단계를 포함한다.In order to achieve the object as described above, in one embodiment, the method for producing a ZnO nanowire of the present invention comprises the steps of evaporating Zn metal to granulate Zn particles and oxidizing the granulated Zn particles in air and atmospheric pressure. Forming ZnO nanowires on the surface of the Zn particles.
여기서, 상기의 Zn 금속을 입자화시키는 단계는 열증착법을 이용하여 사파이어 기판 위에 Zn 입자를 증착시키는 것을 특징으로 한다. Here, the step of granulating the Zn metal is characterized in that to deposit the Zn particles on the sapphire substrate using the thermal evaporation method.
또한, 상기의 Zn 입자를 산화시키는 단계에서 산화온도, 산화시간을 조절하면 상기 ZnO 나노와이어의 크기를 조절할 수 있으며, 이러한 산화시키는 단계에서 산화온도는 900℃ 이상이 바람직하며, 산화시간은 약 10분이상이 바람직하다.In addition, by adjusting the oxidation temperature, the oxidation time in the step of oxidizing the Zn particles, the size of the ZnO nanowires can be adjusted, the oxidation temperature is preferably 900 ℃ or more, the oxidation time is about 10 More than minutes are preferred.
또한 다른 양태로서, 본 발명은 상술한 ZnO 나노와이어의 제조방법으로 제조된 ZnO 나노와이어를 제공한다. 이렇게 제조된 ZnO 나노와이어 중에서 Zn : O의 구성비는 불순물 때문에 일정하지 않을 수 있지만, 이의 구성비가 1:1인 것이 고품질의 순수한 ZnO 나노와이어를 형성하므로 특히 바람직하다.In another aspect, the present invention provides a ZnO nanowire prepared by the above-described method for producing a ZnO nanowire. Among the ZnO nanowires thus prepared, the composition ratio of Zn: O may not be constant due to impurities, but the composition ratio of 1: 1 is particularly preferable because it forms high quality pure ZnO nanowires.
또 다른 양태로서, 본 발명은 상술한 ZnO 나노와이어의 제조 방법으로 제조된 표면에 ZnO 나노와이어가 형성된 ZnO 입자를 제공한다. 물론 이 경우에도 Zn : O의 구성비는 1:1인 것이 바람직하다.In still another aspect, the present invention provides ZnO particles in which ZnO nanowires are formed on a surface prepared by the above-described method for preparing ZnO nanowires. Of course, also in this case, it is preferable that the composition ratio of Zn: O is 1: 1.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
실시예Example
실시예 1Example 1
본 발명의 한 실시예로서, 열증착법을 이용한 Zn 표면이 ZnO 나노와이어로 구성된 ZnO 나노와이어의 제조방법을 도 1을 참조하여 설명한다.As an embodiment of the present invention, a method for manufacturing a ZnO nanowire, in which a Zn surface using ZnO nanowires using a thermal evaporation method, will be described with reference to FIG. 1.
도 1은 본 발명의 실시예를 위한 열증착기의 개략적인 내부 단면도로서, 본 발명에서 사용되는 열증착기(10)는 본체(20), 상기 본체(20)를 덮는 커버(25), 본체내에 장착된 증착부(30)로 구성되어 있다.1 is a schematic internal cross-sectional view of a thermal evaporator for an embodiment of the present invention. The
우선, 제조된 입자의 관찰을 용이하게 하기 위하여 상기 열증착기의 커버(25)의 내부하단에 장착된 기판홀더(27)에 Zn을 증착시킬 사파이어 기판(29)이 부착되어 있다. 증착부(30)에는 전원(31)이 연결되는 전극부(33, 34)와 양 전극부에 걸쳐서 설치하는 텅스텐보트(35)로 이루어져 있다.First, in order to facilitate observation of the manufactured particles, a sapphire substrate 29 for depositing Zn is attached to a
이러한 증착부(30)의 텅스텐 보드(35)상에 Zn시편(37) 0.2g을 올려 놓고, 열증착기의 커버(25)를 닫고 배기밸브(41)와 진공펌프(43)를 이용하여 5 ＞10-6 Torr 까지 진공상태로 만든다. 이어서, 전류를 77A, 전압을 1.6V로 설정한 후 순간적으로 전원을 가하여 Zn 시편(37)을 증발시켜 Zn 입자들이 사파이어 기판(29)위에 증착되도록 하였다.Place 0.2g of
이어서, 상기와 같이 증착이 완료되면 사파이어 기판을 미도시된 도가니에 넣고 공기중 · 대기압 분위기의 전기로에 넣어 약 900℃ 정도에서 약 10분 유지시켜 Zn 입자 표면에 ZnO 나노와이어를 성장시켰다. 산화 과정이 끝나면 냉각시킨 뒤, ZnO 입자를 전기로에서 꺼냈다. Subsequently, when the deposition was completed as described above, the sapphire substrate was placed in a crucible (not shown) and placed in an electric furnace in an air and atmospheric pressure atmosphere for about 10 minutes at about 900 ° C. to grow ZnO nanowires on the surface of Zn particles. After the oxidation process was cooled, the ZnO particles were removed from the electric furnace.
이러한 ZnO 입자에 성장된 ZnO 나노와이어의 형상 및 크기에 대해서는 도 2 및 도 3를 참조하여 설명한다.The shape and size of ZnO nanowires grown on such ZnO particles will be described with reference to FIGS. 2 and 3.
도 2a와 도 2b는 각각 본 발명의 실시예에 따라 얻어진 Zn 표면이 ZnO 나노와이어로 구성된 ZnO 입자를 주사전자현미경(SEM)으로 관찰한 3,000배 및 15,000배 확대 사진이다.2A and 2B are 3,000 times and 15,000 times magnified images of ZnO particles obtained by scanning electron microscopy (SEM), respectively, of Zn surfaces obtained by ZnO nanowires obtained according to an embodiment of the present invention.
도 3a는 본 발명의 실시예에 따라 얻어진 표면이 ZnO 나노와이어로 구성된 ZnO 입자의 오제전자분광(Auger electron spectroscopy : AES)의 분석 사진이고, 도 3b은 이러한 분석을 나타낸 그래프이다.FIG. 3A is an analytical photograph of Auger electron spectroscopy (AES) of ZnO particles having a surface obtained by ZnO nanowires according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3B is a graph illustrating such an analysis.
도 2a와 도 2b에서 볼 수 있는 바와 같이, 타원형 구에 해당하는 부분이 ZnO 입자이고, 이의 표면에 분출한 가시형태가 ZnO 나노와이어에 해당한다. 이의 주사전자현미경의 크기의 기준에 따라, 대략적으로 ZnO 입자의 크기는 20㎛이고, 이의 표면에 랜덤하게 분출하여 성장하는 ZnO 나노와이어의 최소 직경은 50㎚, 길이는 약 4㎛인 것으로 관찰되었다. As can be seen in Figures 2a and 2b, the portion corresponding to the elliptical sphere is ZnO particles, and the visible form ejected on its surface corresponds to ZnO nanowires. According to the size of the scanning electron microscope, the size of the ZnO particles was approximately 20 µm, and the minimum diameter of ZnO nanowires that were randomly ejected and grown on the surface thereof was 50 nm and the length was about 4 µm. .
한편, 도 3a에서와 같이, 상기에서 제조된 ZnO 나노와이어와 ZnO 입자를 오제전자분광(AES)에 의하여 표면 성분을 분석하였는데, 여기서 A1이 ZnO 나노와이어에 해당하고 A2가 ZnO 입자에 해당하며, 도 3b의 경우에도 동일한 의미로 나타내었다.On the other hand, as shown in Figure 3a, the surface components of the ZnO nanowires and ZnO particles prepared above were analyzed by Auger Electron Spectroscopy (AES), where A1 corresponds to ZnO nanowires and A2 corresponds to ZnO particles, In the case of Figure 3b it is represented by the same meaning.
A1, A2 그래프에서 주 피크인 O KL1과 Zn LM2 구간을 적분하면 아래의 표와 같은 단면적과 원자량비가 나온다.Integrating the main peaks O KL1 and Zn LM2 in the A1 and A2 graphs, the cross-sectional area and atomic weight ratio are shown in the table below.
따라서 상기와 같이 제조된 ZnO 나노와이어와 ZnO 입자에서 원자량비(%)에 의한 Zn : O의 구성비는, 불순물에 따라 변할 수 있으나 1:1로 구성된 것이 고품질의 순수한 ZnO라는 것을 보여주고 있다. Therefore, the composition ratio of Zn: O by the atomic weight ratio (%) in the ZnO nanowires and ZnO particles prepared as described above may vary depending on impurities, but it is shown that 1: 1 is composed of high quality pure ZnO.
실시예 2Example 2
본 실시예는 ZnO의 산화과정에서 산화온도, 산화시간의 조절에 따른 여러 크기의 ZnO 나노와이어를 형성시킬 수 있음을 보여주기 위한 것이다.This embodiment is to show that it is possible to form ZnO nanowires of various sizes according to the control of the oxidation temperature, oxidation time during the oxidation of ZnO.
이번 실시과정은 실시예 1에 따라 제조하되 공기중 · 대기압 분위기의 전기로에 넣어 950℃에서 30분 동안 유지시켜 Zn 입자 표면에 ZnO 나노와이어를 성장시킨 것이다.This process was prepared according to Example 1, but was put in an electric furnace in the air and atmospheric pressure atmosphere for 30 minutes at 950 ℃ to grow ZnO nanowires on the surface of the Zn particles.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 얻어진 Zn 표면이 ZnO 나노와이어로 구성된 ZnO 입자의 표면 나노와이어 부분을 오제전자분광(AES)의 분석기로 관찰한 10,000배 확대 사진이다.4 is a 10,000-fold enlarged photograph of a surface nanowire portion of a ZnO particle having a Zn surface obtained according to an embodiment of the present invention, which is composed of ZnO nanowires using an analyzer of Auger Electron Spectroscopy (AES).
도 4에서 보는 바와 같이, 본 실시예에서는 실시예 1의 도 2에서와는 다르게 표면에 랜덤하게 분출하여 성장하는 ZnO 나노와이어의 최소 직경은 400㎚, 길이는 약 7㎛인 것으로 관찰되었다.As shown in FIG. 4, in the present Example, unlike in FIG. 2 of Example 1, the minimum diameter of the ZnO nanowires that were randomly ejected and grown on the surface was 400 nm and the length was about 7 μm.
따라서 산화 온도와 산화 시간을 길게 하면 Zn 입자 표면에 성장하는 ZnO 나 노와이어의 직경과 길이가 커진다는 것을 알 수 있었다.Therefore, it was found that increasing the oxidation temperature and oxidation time increases the diameter and length of ZnO nanowires growing on the surface of Zn particles.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 ZnO 나노와이어의 제조방법을 실시함으로서 기존의 ZnO 나노와이어 제조를 위한 진공상태 및 가스 분압, 온도조절 등 주위 분위기 조절의 문제점 없이 공기중·대기압에서 산화시킴으로써 쉽게 ZnO 나노와이어를 생성시키거나, Zn 금속표면이 ZnO 나노와이어들로 구성된 ZnO 입자를 생성시킬 수 있다.As described above, ZnO nanowires according to the present invention are easily prepared by oxidizing them in air and at atmospheric pressure without problems in controlling the ambient atmosphere such as vacuum, gas partial pressure, and temperature control for manufacturing conventional ZnO nanowires. The wire may be produced or ZnO particles having a Zn metal surface composed of ZnO nanowires may be generated.
또한, 종래의 제조방법에서 수반되는 진공상태 및 가스분압, 온도 조절 등의 주위의 분위기 조절이나 시편구입, 시편 전처리의 곤란 등의 문제점이 없이, 산화온도, 산화시간을 조절함으로써 Zn 입자 표면에 원하는 크기의 ZnO 나노와이어를 얻을 수 있다.In addition, it is possible to control the temperature and oxidation time of the Zn particles by controlling the oxidation temperature and the oxidation time without problems such as the control of the ambient atmosphere, the purchase of the specimen, and the pretreatment of the specimen. ZnO nanowires of size can be obtained.
Claims (6)
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