KR101040449B1 - Method for composition of silicon nano structures using organomonosilane and silicon tetrachloride - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유기 모노실란과 사염화규소를 이용한 규소 나노 구조체의 합성방법에 관한 것으로, 일정량의 분산매를 포함한 반응용기 내에 일정량의 촉매제를 혼합하는 단계와, 상기 촉매제의 분산을 촉진하기 위해 제1 특정 온도로 가열하는 단계와, 상기 반응용기 내에 유기 모노실란을 혼합하여 부르츠형(Wurtz-type) 커플링 반응에 의해 상기 분산된 촉매제와 반응시키는 단계와, 최종 혼합물을 제2 특정 온도로 하강시킨 후, 상기 반응용기 내에 사염화규소를 혼합하여 상기 분산된 촉매와 반응시켜 규소 나노 구조체를 합성하는 단계를 포함함으로써, 낮은 온도, 낮은 압력에서 규소 나노 구조체의 합성 공정을 수행할 수 있으며, 별도의 표면처리 공정을 수행하지 않고도 규소 나노 구조체의 표면처리를 수행할 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to a method for synthesizing silicon nanostructures using organic monosilane and silicon tetrachloride, the method comprising mixing a certain amount of catalyst in a reaction vessel containing a certain amount of a dispersion medium, and a first specific temperature to promote dispersion of the catalyst. Heating to the reaction vessel, mixing the organic monosilane in the reaction vessel to react with the dispersed catalyst by a Wurtz-type coupling reaction, and lowering the final mixture to a second specific temperature. By mixing silicon tetrachloride in the reaction vessel and reacting with the dispersed catalyst to synthesize the silicon nanostructure, it is possible to perform the synthesis process of the silicon nanostructure at low temperature, low pressure, a separate surface treatment process There is an effect that can perform the surface treatment of the silicon nanostructure without performing.
규소, 나노 구조체, 유기 모노실란, 사염화규소, 부르츠형 커플링 반응 Silicon, Nanostructure, Organic Monosilane, Silicon Tetrachloride, Buttz Type Coupling Reaction
Description
본 발명은 유기 모노실란과 사염화규소를 프리커서(precursor)로 사용하여 규소 나노 구조체를 합성하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 부르츠형(Wurtz-type) 커플링 반응 시 촉매를 분산하고 유기 모노실란과 일차적으로 반응시킨 후, 이차적으로 사염화규소와 반응을 시킴으로써 낮은 온도, 낮은 압력에서 합성 공정을 수행할 수 있으며, 별도의 표면처리 공정을 수행하지 않고도 규소 나노 구조체의 표면처리를 수행할 수 있도록 한 유기 모노실란과 사염화규소를 이용한 규소 나노 구조체의 합성방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for synthesizing silicon nanostructures using organic monosilane and silicon tetrachloride as a precursor, and more particularly, to dispersing a catalyst in a Wurtz-type coupling reaction and After the first reaction with the silane, the second reaction with the silicon tetrachloride can be carried out at a low temperature, a low pressure to perform the synthesis process, so that the surface treatment of the silicon nanostructure without performing a separate surface treatment process A method for synthesizing silicon nanostructures using an organic monosilane and silicon tetrachloride.
일반적으로, 단결정 규소 반도체의 발견으로 1960년대부터 급속한 정보통신화가 이루어져 왔다. 단결정 규소 반도체는 비메모리, 메모리 반도체 분야에서 50nm 이하의 선폭을 갖는 반도체 공정을 달성하기까지 18개월 또는 12개월에 2배라 는 급격한 집적도 향상 속도로 발전을 거듭해 왔다.In general, the discovery of single crystal silicon semiconductors has led to rapid information communication since the 1960s. Monocrystalline silicon semiconductors have evolved at a rapid density improvement rate of twice every 18 months or 12 months to achieve semiconductor processes with line widths below 50nm in the non-memory and memory semiconductor fields.
집적회로(IC), LSI(Large-Scale Integration) 등 기존의 정보통신화를 이끌어 온 분야 외에 현대 정보통신산업에서는 디스플레이, 태양전지 등의 분야의 중요성이 커지고 있으며 이러한 분야에서는 벌크(Bulk) 형태의 단결정 규소 반도체를 대신하는 박막형 반도체의 필요성이 증가함에 따라 비정질 규소, 다결정 규소 또는 산화물 반도체 등을 박막으로 제조하는 공정이 주목을 받고 있다.In addition to the fields that have led traditional information communication such as integrated circuits (ICs) and large-scale integration (LSI), the importance of fields such as displays and solar cells is growing in the modern information and communication industry, and in these fields, bulk type As the necessity of thin film semiconductors instead of single crystal silicon semiconductors increases, a process of manufacturing amorphous silicon, polycrystalline silicon, oxide semiconductors, etc. into thin films has attracted attention.
또한, 집적도의 증가와 환경 오염 등의 문제로 저전력, 고효율의 반도체 소자에 대한 필요성이 증대됨에 따라 기존의 벌크 형태나 박막 형태의 소자 외에도 나노 구조체를 이용한 소자에 대한 연구가 급격히 확대되고 있다. 주로 주목받고 있는 나노 구조체로는 CNT(Carbon Nano Tube) 등을 포함하는 탄소 나노 구조체가 있으며, 그 외에도 산화물 반도체 물질의 나노 구조체, 규소 나노 구조체 등이 연구되어지고 있다.In addition, as the necessity for low power and high efficiency semiconductor devices is increased due to the increase in the degree of integration and environmental pollution, research on devices using nanostructures is rapidly expanding in addition to the bulk or thin film devices. Nanostructures that are mainly attracting attention include carbon nanostructures including carbon nanotubes (CNTs), and other nanostructures and silicon nanostructures of oxide semiconductor materials have been studied.
상기 규소 나노 구조체는 널리 사용되어 온 규소 반도체 분야에 대한 연구 성과 및 공정 기술이 바탕이 되어 있으므로 적절한 제조기술이 개발된다면 널리 상용화될 수 있을 것으로 기대되어 왔다.Since the silicon nanostructure is based on research results and process technologies in the field of silicon semiconductors, which have been widely used, it is expected that the silicon nanostructure may be widely commercialized if an appropriate manufacturing technology is developed.
이러한 규소 나노 구조체의 일반적인 제조 방법으로는 진공 공정을 이용한 VLS(Vapor-Liquid-Solid) 매커니즘, CVD(Chemical Vapor Deposition)를 이용한 공정, 다공질 규소를 분열시키는 방법 등이 있으며, 최근에는 용액 공정을 이용한 제조 방법이 연구되고 있다.Typical methods of manufacturing such silicon nanostructures include a VLS (Vapor-Liquid-Solid) mechanism using a vacuum process, a process using CVD (Chemical Vapor Deposition), and a method of breaking up porous silicon. Manufacturing methods are being studied.
상기 용액 공정을 이용하여 규소 나노 구조체를 합성한 최초의 연구 결과는 James R. Heath가 "Science, New Series, Vol. 258, No.5085(Nov 13, 1992), pp 1131-1133"에 발표한 것으로, 상기 선행논문에서는 나트륨(Na)을 촉매로 사용하고 사염화규소를 이용하여 약 380℃ 이상의 고온, 약 100atm 이상의 고압을 가함으로써 단결정 규소 나노 구조체를 형성하였음을 보고하고 있다. 이후의 연구에서는 촉매를 알칼리 금속의 화합물로 대체하고, 규소 나노 구조체의 표면 처리를 통하여 특성을 향상시키는 연구가 많이 진행되고 있다.The first results of synthesizing silicon nanostructures using the solution process were published by James R. Heath in "Science, New Series, Vol. 258, No. 5085 (Nov 13, 1992), pp 1131-1133". In the preceding paper, it was reported that the monocrystalline silicon nanostructure was formed by using sodium (Na) as a catalyst and applying a high temperature of about 380 ° C. or more and a high pressure of about 100 atm or more using silicon tetrachloride. In subsequent studies, many studies have been conducted to replace catalysts with compounds of alkali metals and to improve properties through surface treatment of silicon nanostructures.
그러나, 상기와 같은 합성 공정에서는 고온, 고압의 제어하기 어려운 공정 조건을 요구하거나, 규소 나노 구조체의 형성 이후 표면 처리를 위하여 별도의 공정을 가하여야 하는 어려움이 있다.However, in the synthesis process as described above, it is difficult to require process conditions that are difficult to control at high temperature and high pressure, or to add a separate process for surface treatment after the formation of the silicon nanostructure.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 부르츠형(Wurtz-type) 커플링 반응에 사염화규소를 적용하여 규소 나노 구조체를 형성하는 공정에 있어서 유기 모노실란을 적용하여 합성 과정에서 규소 나노 구조체의 크기 및 표면 특성을 변화시킴으로써, 기존에 사용되어 온 부르츠형(Wurtz-type) 커플링 반응의 공정 조건을 단순화시키고, 획득 가능한 규소 나노 구조체의 표면 처리도 동시에 달성할 수 있도록 한 유기 모노실란과 사염화규소를 이용한 규소 나노 구조체의 합성방법을 제공하는데 있다.The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to apply an organic monosilane in the process of forming silicon nanostructure by applying silicon tetrachloride to the Wurtz-type coupling reaction By changing the size and surface properties of the silicon nanostructures during the synthesis process, the processing conditions of the existing Wurtz-type coupling reaction can be simplified, and the surface treatment of the obtainable silicon nanostructures can be simultaneously achieved. The present invention provides a method for synthesizing silicon nanostructures using organic monosilane and silicon tetrachloride.
전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면은, (a) 일정량의 분산매를 포함한 반응용기 내에 일정량의 촉매제를 혼합하는 단계; (b) 상기 촉매제의 분산을 촉진하기 위해 제1 특정 온도로 가열하는 단계; (c) 상기 반응용기 내에 유기 모노실란을 혼합하여 부르츠형(Wurtz-type) 커플링 반응에 의해 상기 분산된 촉매제와 반응시키는 단계; 및 (d) 상기 단계(c) 이후의 혼합물을 제2 특정 온도로 하강시킨 후, 상기 반응용기 내에 사염화규소를 혼합하여 상기 분산된 촉매와 반응시켜 규소 나노 구조체를 합성하는 단계를 포함하는 유기 모노실란과 사염화규소를 이용한 규소 나노 구조체의 합성방법을 제공하는 것이다.One aspect of the present invention to achieve the above object, (a) mixing a certain amount of catalyst in a reaction vessel containing a certain amount of dispersion medium; (b) heating to a first specific temperature to promote dispersion of the catalyst; (c) mixing the organic monosilane in the reaction vessel and reacting with the dispersed catalyst by a Wurtz-type coupling reaction; And (d) lowering the mixture after step (c) to a second specific temperature, and then mixing silicon tetrachloride in the reaction vessel and reacting with the dispersed catalyst to synthesize silicon nanostructures. It is to provide a method for synthesizing silicon nanostructures using silane and silicon tetrachloride.
바람직하게, 상기 분산매는 무수 헥산 또는 톨루엔을 포함한 유기 용매로 이 루어질 수 있다.Preferably, the dispersion medium may be made of an organic solvent including anhydrous hexane or toluene.
바람직하게, 상기 촉매제는 나트륨(Na) 또는 리튬(Li)의 알칼리 금속 또는 이를 포함한 화합물로 이루어질 수 있다.Preferably, the catalyst may be composed of an alkali metal of sodium (Na) or lithium (Li) or a compound containing the same.
바람직하게, 상기 단계(b)에서, 상기 제1 특정 온도는 금속 촉매의 경우 분산을 수월하게 하기 위하여 녹는점 이상의 온도로 이루어질 수 있다.Preferably, in step (b), the first specific temperature may be at a temperature above the melting point in order to facilitate dispersion in the case of metal catalysts.
바람직하게, 상기 단계(d)에서, 상기 제2 특정 온도는 상기 사염화규소의 끓는점 이하로 이루어질 수 있다.Preferably, in the step (d), the second specific temperature may be made below the boiling point of the silicon tetrachloride.
바람직하게, 상기 유기 모노실란은 R1xR2yClzSi4(R1, R2는 탄소 화합물, Cl은 염소, x+y+z=4)의 구조로 이루어질 수 있다.Preferably, the organic monosilane may have a structure of R1xR2yClzSi 4 (R1, R2 is a carbon compound, Cl is chlorine, x + y + z = 4).
바람직하게, 상기 반응용기 내에 수분이 제거된 고순도의 가스를 흘려주는 단계를 더 포함할 수 있다.Preferably, the method may further include flowing a gas of high purity in which water is removed from the reaction vessel.
바람직하게, 상기 고순도의 가스는 반응성이 낮은 질소, 아르곤 또는 네온 중 선택된 어느 하나의 가스로 이루어질 수 있다.Preferably, the high purity gas may be made of any one selected from low reactivity nitrogen, argon or neon.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 유기 모노실란과 사염화규소를 이용한 규소 나노 구조체의 합성방법에 따르면, 부르츠형(Wurtz-type) 커플링 반응 시 촉매를 분산하고 유기 모노실란과 일차적으로 반응시킨 후, 사염화규소와 반응을 시킴으로써 낮은 온도, 낮은 압력에서 합성 공정을 수행할 수 있으며, 별도의 표면처 리 공정을 수행하지 않고도 규소 나노 구조체의 표면처리를 수행할 수 있는 이점이 있다.According to the method for synthesizing the silicon nanostructures using the organic monosilane and silicon tetrachloride of the present invention as described above, after dispersing the catalyst during the Wurtz-type coupling reaction and the first reaction with the organic monosilane, By reacting with silicon tetrachloride, the synthesis process can be performed at low temperature and low pressure, and there is an advantage in that the surface treatment of the silicon nanostructure can be performed without performing a separate surface treatment process.
또한, 본 발명에 따르면, 유기 모노실란과 사염화규소를 프리커서(precursor)로 이용한 규소 나노 구조체의 합성 공정과 그 합성물에서는 부르츠형(Wurtz-type) 커플링 반응 공정을 수행하면서 유기 모노실란을 가함으로써 규소 나노 구조체의 표면 특성을 별도의 공정 없이 제어할 수 있으며, 유기 모노실란이 촉매의 분산을 촉진하여 규소 나노 구조체를 합성하는 공정 조건을 낮은 온도, 낮은 압력 조건으로 달성할 수 있는 이점이 있다.In addition, according to the present invention, in the synthesis process of the silicon nanostructure using the organic monosilane and silicon tetrachloride as a precursor (precursor) and in the composite, the organic monosilane is added while performing the Wurtz-type coupling reaction process As a result, the surface characteristics of the silicon nanostructures can be controlled without a separate process, and organic monosilane may promote the dispersion of the catalyst to achieve process conditions for synthesizing the silicon nanostructures at low temperature and low pressure. .
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나, 다음에 예시하는 본 발명의 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 상술하는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되어지는 것이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the following embodiments of the present invention may be modified into various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. The embodiments of the present invention are provided to enable those skilled in the art to more fully understand the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 모노실란과 사염화규소를 이용한 규소 나노 구조체의 합성방법을 설명하기 위한 흐름도이다.1 is a flowchart illustrating a method for synthesizing a silicon nanostructure using organic monosilane and silicon tetrachloride according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 모노실란과 사염화규소를 이용한 규소 나노 구조체의 합성방법은, 먼저, 일정량의 분산매를 포함한 반응 용기 내에 일정량의 촉매제를 혼합한 후(S100), 상기 촉매제의 분산을 촉진하기 위해 제1 특정 온도로 가열하고, 예컨대, 스터링 바(Stirring Bar) 등을 이용하여 저어준다(S200).Referring to FIG. 1, in the method for synthesizing a silicon nanostructure using an organic monosilane and silicon tetrachloride according to an embodiment of the present invention, first, a predetermined amount of a catalyst is mixed in a reaction vessel including a predetermined amount of a dispersion medium (S100). In order to promote the dispersion of the catalyst, the catalyst is heated to a first specific temperature and stirred using, for example, a Stiring Bar or the like (S200).
이 때, 상기 분산매는 예컨대, 무수 헥산 또는 톨루엔(toluene) 등을 포함하는 유기 용매가 모두 사용가능하며, 상기 촉매제는 부르츠형(Wurtz-type) 커플링 반응에서 촉매로 사용되는 나트륨(Na) 또는 리튬(Li) 등의 알칼리 금속 또는 이를 포함한 화합물로 이루어질 수 있다.At this time, the dispersion medium may be used, for example, all organic solvents including anhydrous hexane, toluene, and the like, and the catalyst is sodium (Na) used as a catalyst in the Wurtz-type coupling reaction or It may be made of an alkali metal such as lithium (Li) or a compound containing the same.
그리고, 상기 제1 특정 온도는 금속 촉매의 경우 분산을 수월하게 하기 위하여 녹는점 이상의 온도로 이루어질 수 있다.In addition, in the case of the metal catalyst, the first specific temperature may be a temperature higher than the melting point in order to facilitate dispersion.
다음으로, 상기 반응용기 내에 유기 모노실란(organomonosilane)을 혼합하여 부르츠형(Wurtz-type) 커플링 반응에 의해 상기 단계S200에서 분산된 촉매제와 반응시킨다(S300).Next, an organic monosilane is mixed in the reaction vessel and reacted with the catalyst dispersed in the step S200 by a Wurtz-type coupling reaction (S300).
이 때, 상기 유기 모노실란은 R1xR2yClzSi4(R1, R2는 탄소 화합물, Cl은 염소, x+y+z=4)의 구조로 이루어짐이 바람직하다.At this time, the organic monosilane is preferably made of a structure of R1xR2yClzSi 4 (R1, R2 is a carbon compound, Cl is chlorine, x + y + z = 4).
이후에, 상기 단계S300 이후의 최종 혼합물을 제2 특정 온도(바람직하게, 사염화규소의 끓는점 이하)로 하강시킨 후, 상기 반응용기 내에 사염화규소를 혼합하여 상기 분산된 촉매와 반응시켜 규소 나노 구조체를 합성한다(S400).Thereafter, the final mixture after the step S300 is lowered to a second specific temperature (preferably, below the boiling point of silicon tetrachloride), and then mixed with silicon tetrachloride in the reaction vessel to react with the dispersed catalyst to form a silicon nanostructure. Synthesis (S400).
즉, 규소 나노 구조체의 기본 프리커서(precursor)로 사용하는 사염화규소는 끓는점이 약 57.3℃ 정도로 촉매를 분산시키기 위해 가한 온도에서도 쉽게 증발될 수 있으므로, 먼저 끓는점이 더 높은 유기 모노실란을 반응용기에 적하하여 반응을 시켜준다. 예를 들면, 알칼리 금속이 촉매로 사용된 경우에는 유기 모노실란과 반응 시 알칼리 금속이 매우 작은 입자들로 분산되어 콜로이드 용액을 형성할 수 있으므로, 낮은 온도에서도 수월하게 촉매를 분산할 수 있는 환경이 조성된다.That is, silicon tetrachloride, which is used as the basic precursor of the silicon nanostructure, can be easily evaporated even at a temperature of about 57.3 ° C. to disperse the catalyst. Dropping to react. For example, when an alkali metal is used as a catalyst, the alkali metal can be dispersed into very small particles to form a colloidal solution when reacted with an organic monosilane, so it is easy to disperse the catalyst even at low temperatures. It is created.
이후에, 유기 모노실란을 반응시킨 뒤, 온도를 사염화규소의 끓는점 이하로 낮춘 뒤 사염화규소를 반응용기에 적하하여 반응용기 내의 분산된 촉매와 반응시켜 규소 나노 구조체를 형성한다.Thereafter, after the organic monosilane is reacted, the temperature is lowered to below the boiling point of silicon tetrachloride, and silicon tetrachloride is dropped into the reaction vessel to react with the dispersed catalyst in the reaction vessel to form a silicon nanostructure.
일반적으로 부르츠형(Wurtz-type) 커플링 반응에서 유기 모노실란은 촉매의 표면에서 길게 체인형태를 형성한다고 알려져 있으므로, 사염화규소가 촉매와 반응할 때 규소 라디칼과 수월하게 결합하여 유기 반응기가 결합된 규소 나노 구조체를 형성할 수 있다.In general, in the Wurtz-type coupling reaction, organic monosilane is known to form a long chain at the surface of the catalyst. Therefore, when silicon tetrachloride reacts with the catalyst, the organic monosilane easily bonds with the silicon radicals. Silicon nanostructures can be formed.
한편, 본 발명의 일 실시예에서는 고온, 고압의 환경을 사용하지 아니하였으므로 합성 과정에서 규소 나노 구조체의 특성에 영향을 줄 수 있는 수분, 산소 등의 성분이 대기 중에 존재하는 것을 제어하기 위하여 수분이 제거된 고순도의 가스를 반응용기 내에 흘려줌으로써 반응용기 내부의 환경을 제어할 수 있다. 이 때, 사용 가능한 고순도의 가스는 예컨대, 반응성이 낮은 질소, 아르곤, 네온 등의 가스 등이 있다.On the other hand, in one embodiment of the present invention, since the environment of high temperature, high pressure is not used, moisture is added to control the presence of moisture, oxygen, etc., which may affect the properties of the silicon nanostructure during synthesis. The environment inside the reaction vessel can be controlled by flowing the removed high purity gas into the reaction vessel. At this time, usable high purity gases include, for example, gases having low reactivity, such as nitrogen, argon and neon.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 규소 나노 구조체의 합성 공정은 기존의 사염화규소를 적용한 부르츠형(Wurtz-type) 커플링 반응에 있어서, 규소 나노 구조 체의 표면 처리를 위하여 별도의 공정을 수행하던 기존의 공정을 변화시켜서, 부르츠형(Wurtz-type) 커플링 반응을 수행하는 과정에서 사염화규소 이외에 유기물을 포함한 모노실란 계통의 프리커서(precursor)를 동시에 사용함으로써 규소 나노 구조체의 특성을 제어하는 기술을 특징으로 한다. 또한, 본 발명에 따른 합성 공정을 통해 제작된 특성 처리, 크기를 포함한 일체의 특성이 제어된 규소 나노 구조체를 특징으로 한다.As described above, in the process of synthesizing the silicon nanostructures according to the present invention, in the Wurtz-type coupling reaction to which silicon tetrachloride is applied, a separate process may be performed for surface treatment of the silicon nanostructures. The technology to control the characteristics of the silicon nanostructure by simultaneously using a monosilane precursor containing organic matter in addition to silicon tetrachloride in the process of performing the Wurtz-type coupling reaction by changing the existing process It is characterized by. In addition, the silicon nanostructure is characterized in that the control of the integral properties, including the size, the characteristic treatment produced through the synthesis process according to the invention.
또한, 본 발명은 규소 나노 구조체의 크기 및 결정성을 포함한 일체의 특성을 효율적으로 제어하기 위하여 고온, 고압의 합성 조건을 요하던 기존의 부르츠형(Wurtz-type) 커플링 반응을 개량하여 상압, 저온의 공정을 통하여 규소 나노 구조체를 형성하는 공정, 또는 그를 통해 형성된 규소 나노 구조체를 특징으로 한다.In addition, the present invention improves the conventional Wurtz-type coupling reaction, which required high temperature, high pressure synthesis conditions in order to efficiently control all the characteristics including the size and crystallinity of the silicon nanostructure, the atmospheric pressure, It is characterized by the step of forming a silicon nanostructure through a low temperature process, or the silicon nanostructure formed through it.
또한, 본 발명은 반도체, MEMS(Microelectromechanical Systems) 등에 필요한 솔루션에 용해된 나노 구조체의 제작에 있어서 합성 과정에서 솔루션 공정에 적합한 표면 특성, 전기적, 구조적 특성이 제어된 규소 나노 구조체를 제작하는 공정, 또는 그를 통해 형성된 규소 나노 구조체를 특징으로 한다.In addition, the present invention in the manufacture of nanostructures dissolved in solutions required for semiconductors, microelectromechanical systems (MEMS), etc., a process for producing silicon nanostructures having controlled surface properties, electrical and structural properties suitable for the solution process during the synthesis process, or It is characterized by a silicon nanostructure formed through it.
또한, 본 발명에서는 부르츠형(Wurtz-type) 커플링 반응에 R1xR2yClzSi4 (R1, R2는 탄소 화합물, Cl은 염소, x+y+z=4)의 구조를 갖는 유기 모노실란을 합성 공정에 동시에 적용함으로써 합성된 나노 구조체에 유기체가 동시에 결합되며, 이를 통하여 규소 나노 구조체의 크기와 표면 특성이 동시에 제어될 수 있다.In the present invention, organic monosilane having a structure of R1xR2yClzSi4 (R1, R2 is a carbon compound, Cl is chlorine, and x + y + z = 4) is simultaneously applied to the Wurtz-type coupling reaction. As a result, the organisms are simultaneously bonded to the synthesized nanostructures, and thus the size and surface properties of the silicon nanostructures can be simultaneously controlled.
전술한 본 발명에 따른 유기 모노실란과 사염화규소를 이용한 규소 나노 구 조체의 합성방법에 대한 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명에 속한다.Although preferred embodiments of the method for synthesizing silicon nanostructures using the organic monosilane and silicon tetrachloride according to the present invention have been described above, the present invention is not limited thereto, but the claims and the detailed description of the invention and the It is possible to carry out various modifications within the scope of the drawings and this also belongs to the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 것을 특징으로 하는 유기 모노 실란과 사염화규소를 이용한 규소 나노 구조체의 합성방법을 설명하기 위한 흐름도이다.1 is a flowchart illustrating a method for synthesizing a silicon nanostructure using organic monosilane and silicon tetrachloride according to an embodiment of the present invention.
Claims (8)
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| KR1020090009901A KR101040449B1 (en) | 2009-02-06 | 2009-02-06 | Method for composition of silicon nano structures using organomonosilane and silicon tetrachloride |
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| KR1020090009901A KR101040449B1 (en) | 2009-02-06 | 2009-02-06 | Method for composition of silicon nano structures using organomonosilane and silicon tetrachloride |
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Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| JPH10326888A (en) | 1997-03-21 | 1998-12-08 | Sony Corp | Element having thin wire and its manufacture |
| KR20070011550A (en) * | 2004-04-30 | 2007-01-24 | 나노시스, 인크. | Systems and methods for nanowire growth and harvesting |
-
2009
- 2009-02-06 KR KR1020090009901A patent/KR101040449B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10326888A (en) | 1997-03-21 | 1998-12-08 | Sony Corp | Element having thin wire and its manufacture |
| KR20070011550A (en) * | 2004-04-30 | 2007-01-24 | 나노시스, 인크. | Systems and methods for nanowire growth and harvesting |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 논문, "A Liquid-Solution-Phase Synthesis of Crystalline Silicon", Science, New Series, Vol. 258, No.5085(Nov 13, 1992), pp 1131-1133 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20100090554A (en) | 2010-08-16 |
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