KR101068402B1 - Complex of ZnO nano-structure on three dimensional structure and synthesis method of the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 입체 구조 위에 형성된 산화아연 미세 구조체 및 이의 합성 방법에 관한 것으로서, 아연을 포함하는 입체 구조체 또는 결정을 산화시켜 상기 입체 구조체 또는 결정의 표면에 산화아연막을 형성하는 산화 단계; 상기 산화아연막이 형성된 입체 구조체 또는 결정을 염기성 용액에 침지시켜 상기 산화아연막 상에 시드를 형성하는 전처리 단계; 및 상기 시드가 형성된 입체 구조체 또는 결정을 염기성 용액에 아민계 화합물을 첨가한 혼합용액 속에 침지시키고, 아연을 재료로 수열합성하여 상기 시드 상에 산화아연 미세 구조를 성장시키는 수열합성 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 구조 위에 형성된 산화아연 미세 구조체의 합성방법 및 이에 의해 합성된 산화아연 미세 구조체이며, 이와 같은 본 발명에 의하면, 간단한 공정으로 대량 생산에도 적합하고 낮은 온도로 제작이 가능하며, 입체 구조체 혹은 결정 표면에 원하는 형상, 길이, 직경을 가지는 미세구조를 선택적으로 성장시킬 수 있다.The present invention relates to a zinc oxide microstructure formed on a three-dimensional structure and a method for synthesizing the same, an oxidation step of oxidizing a three-dimensional structure or a crystal containing zinc to form a zinc oxide film on the surface of the three-dimensional structure or crystal; A pretreatment step of immersing the three-dimensional structure or crystal in which the zinc oxide film is formed in a basic solution to form a seed on the zinc oxide film; And a hydrothermal synthesis step of immersing the three-dimensional structure or crystal in which the seed is formed in a mixed solution in which an amine compound is added to a basic solution, and hydrothermally synthesizing zinc with a material to grow a zinc oxide microstructure on the seed. A method of synthesizing a zinc oxide microstructure formed on a three-dimensional structure characterized by and a zinc oxide microstructure synthesized thereby, according to the present invention, suitable for mass production in a simple process and can be produced at a low temperature, three-dimensional structure Alternatively, microstructures having a desired shape, length and diameter can be selectively grown on the crystal surface.

산화아연, 황화아연, 3차원 입체구조, 수열합성, 미세 구조. Zinc oxide, zinc sulfide, three-dimensional conformation, hydrothermal synthesis, microstructure.

Description

입체 구조 위에 형성된 산화아연 미세 구조체 및 이의 합성 방법{Complex of ZnO nano-structure on three dimensional structure and synthesis method of the same}Complex of ZnO nano-structure on three dimensional structure and synthesis method of the same}

본 발명은 산화아연 미세 구조체 및 이의 합성 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 산화아연계의 3차원 미세 구조물을 입체 구조 표면에 합성하는 방법과 이에 의해 생성되는 산화아연계 3차원 미세 구조물에 대한 것이다.The present invention relates to a zinc oxide microstructure and a method for synthesizing the same, and more particularly, to a method for synthesizing a three-dimensional microstructure of a zinc oxide system on a three-dimensional structure surface and a zinc oxide-based three-dimensional microstructure produced thereby. .

나노(nano-meter) 소재가 가진 특이한 전기적, 광학적, 자기적 성질을 이용해서 반도체 소자, 광소자, 메모리 소자를 제작하기 위한 연구가 현재 활발히 진행 되고 있다. 그 중, 산화아연 미세 구조체가 가지는 광학적 전기적 특성은 다양한 분야에서 응용 가능한 특성을 지니고 있는 것으로 알려져 있다. 또한, 1차원 혹은 2차원 나노 구조를 이용한 소자를 구성하기 위하여 원하는 위치에 나노 소재를 성장할 수 있는 기술이 다양하게 존재하고 있으나, 이를 3차원 구조체 위에 균일하게 성장시키는 방법은 알려져 있지 않은 상태이다.Research into the fabrication of semiconductor devices, optical devices, and memory devices using the unique electrical, optical, and magnetic properties of nano-meter materials has been actively conducted. Among them, the optical and electrical characteristics of the zinc oxide microstructures are known to have characteristics applicable to various fields. In addition, there are various techniques for growing nanomaterials at desired positions in order to construct devices using one-dimensional or two-dimensional nanostructures, but a method of uniformly growing them on a three-dimensional structure is not known.

기존의 연구 방법으로는, 산화아연 막을 박막형태로 성장시킨 후 식각을 통해서 원하는 위치에 구조물이 남게 하는 하향식(Top-down) 방법과 나노 소재를 선택적으로 성장시키는 상향식(bottom-up) 방법이 연구, 개발되고 있는데, 상향식 방법의 경우 기존의 하향식 방법과는 달리 식각이라는 공정을 도입하지 않고도 선택영역에 원하는 물질을 원하는 형태로 성장시킬 수 있는 장점이 있다. 이러한 상향식 방법에는 대표적으로 금속촉매를 이용해서 촉매상에서만 원하는 물질을 성장시키는 방법과 금속촉매를 사용하지 않고 특정한 성장조건에서 원하는 물질과 템플릿과의 선택적 성장도를 이용하여 패턴이 가해진 기판의 선택영역에서 원하는 물질을 성장시키는 방법이 있다. Conventional research methods include a top-down method in which a zinc oxide film is grown in a thin film form, and the structure remains at a desired position through etching, and a bottom-up method in which a nanomaterial is selectively grown. In the case of the bottom-up method, unlike the conventional top-down method, there is an advantage in that a desired material can be grown in a desired form in a selected region without introducing an etching process. Such bottom-up methods typically include a method of growing a desired material only on a catalyst using a metal catalyst and a selective region of a patterned substrate using a selective growth rate of a desired material and a template under a specific growth condition without using a metal catalyst. There is a way to grow the desired material.

금속촉매를 사용하는 방법으로 화학기상 증착법 또는 물리기상 증착법에서 VLS(Vapor-Liquid-Solid)이라고 알려진 성장법을 이용하여 금속촉매가 있는 위치에만 나노 소재를 성장시키는 방법으로서 유기금속 기상증착법 (Metalorganic Vapor Phase Epitaxy) 또는 화학분자선 증착법 (Chemical Beam Epitaxy)을 사용하여 금속촉매에 합성하고자 하는 물질의 전구체의 흡착, 확산 등의 기작으로 금속촉매 상에서만 물질들을 선택적으로 성장시킨다. 특히, 수직 방향으로 배향된 나노소재를 성장시키기 위해서 적절한 기판을 사용하고, 광식각 또는 전자빔식각과 같은 방법을 도입하여 원하는 영역에 금속촉매를 한정시키고 난 이후에, 상기의 공정을 적용하여 나노소재를 에피텍시하게(epitaxy) 성장시킬 수 있다. 이러한 VLS 성장 방법은 공융(eutectic) 온도에서 액체 상태의 금속촉매가 기체 상태의 화학 물질 전구체들을 고용과 석출 과정을 통해서 원하는 나노소재를 성장시키므로 금속촉매가 존재하 는 곳에서만 나노소재가 선택 성장되도록 할 수 있는 것이다. 따라서 이 방법은 금속촉매가 액체 상태로 존재할 수 있는 고온에서 나노소재를 형성하기 때문에 공정상에서 금속촉매에 의한 나노소재의 오염을 피할 수 없으며, 또한 고온 공정을 요구한다. 또한 이러한 문제로 인하여 대량 생산에 걸림돌이 되고 있다. As a method of using a metal catalyst, a method of growing a nanomaterial only at a location where a metal catalyst is located by using a growth method known as Vapor-Liquid-Solid (VLS) in a chemical vapor deposition method or a physical vapor deposition method. Phase epitaxy) or chemical beam epitaxy is used to selectively grow materials only on the metal catalyst by the mechanism of adsorption and diffusion of precursors of the material to be synthesized in the metal catalyst. In particular, a suitable substrate is used to grow a vertically oriented nanomaterial, and a method such as photolithography or electron beam etching is used to define a metal catalyst in a desired area, and then the nanomaterial is applied by the above process. Can be epitaxially grown. The VLS growth method allows the selective growth of nanomaterials only in the presence of metal catalysts, since liquid metal catalysts at eutectic temperatures grow the desired nanomaterials through the employment and precipitation of gaseous chemical precursors. You can do it. Therefore, this method forms a nanomaterial at a high temperature at which the metal catalyst may exist in a liquid state, and thus contamination of the nanomaterial by the metal catalyst in the process cannot be avoided, and also requires a high temperature process. In addition, these problems are an obstacle to mass production.

이와 달리 용액 속에서 이루어지는 화학반응을 통한 미세 구조의 형성 방법은 저온 및 대량생산에 용이하여 그 연구가 진행되고 있다. 용액 속에서 일어나는 화학반응을 이용한 결정 성장 방법 중 수열합성법의 일반적인 방법은, 금속과 무기 산화물 및 수화물과 함께 반응용액과 결정성장에 필요한 첨가제를 혼합하고, 현탁액을 반응기인 고압반응기에 넣고 대략 300도 이하의 온도와 압력 100Mpa 내외의 자체 압력 내에서 결정을 합성 또는 성장시키는 방법으로, 산화아연의 경우 2차원 평면 기판 위에 기판의 전처리 혹은 결정의 시드를 표면에 형성 시킨 후 수직으로 결정을 성장시킬 수 있다는 것이 알려져 있다. 이러한 종래의 수열 합성 방법은 촉매 및 진공 증착 법을 이용하는 방법 보다 비교적 저온에서 결정이 성장하며, 대량생산이 가능하다는 장점이 있다. On the other hand, the method of forming microstructures through chemical reactions in solution is easy for low temperature and mass production. In the method of crystal growth using chemical reactions in solution, the general method of hydrothermal synthesis involves mixing the reaction solution and the additives necessary for crystal growth with a metal, an inorganic oxide, and a hydrate, and putting the suspension into a high-pressure reactor, which is a reactor, about 300 degrees. In the method of synthesizing or growing the crystal at its own pressure within the temperature and pressure of 100Mpa or less, in the case of zinc oxide, crystals can be grown vertically after forming a pretreatment or seed of crystal on the surface on a two-dimensional planar substrate. It is known that there is. Such a conventional hydrothermal synthesis method has the advantage that the crystal grows at a relatively low temperature, mass production is possible than the method using a catalyst and vacuum deposition method.

나아가서 3차원 구조체는 여러 방향에서 들어오는 신호에 대한 리시버(receiver), 혹은 여러 방향으로의 신호 전달을 위한 소자로의 응용 등 3차원 입체 소자의 제작에 사용될 수 있는 구조이다. 그러나 3차원 입체 구조체 위에서는 아직 이러한 수직 성장이 보고되어 있지 않다. Furthermore, the three-dimensional structure is a structure that can be used to manufacture a three-dimensional three-dimensional device, such as a receiver (receiver) for the signal coming from the various directions, or the application to the device for signal transmission in the various directions. However, this vertical growth has not yet been reported on three-dimensional solid structures.

본 발명은 종래의 2차원 기판 위에서만 검토되어 온 수열 합성을 이용한 기술을 개선하여, 진공 증착법 수준의 결정 배향을 지니고 광학적 활성을 지니며, 산화 아연과 연계하여 독특한 광전기적 특성을 지닐 수 있는 삼차원 구조체 위에 다양한 산화아연 구조체를 균일하게 형성할 수 있는 방법 및 그 방법에 의해 제조된 3차원의 광학적 활성을 가지는 입체 구조체를 제공하고자 한다.The present invention improves the technique using hydrothermal synthesis, which has only been studied on conventional two-dimensional substrates, has three-dimensional characteristics that have crystallographic alignment at the level of vacuum deposition, optical activity, and unique photoelectric properties in conjunction with zinc oxide. SUMMARY A method capable of uniformly forming various zinc oxide structures on a structure, and a three-dimensional structure having three-dimensional optical activity produced by the method.

상기 기술적 과제를 달성하고자 본 발명은, 아연을 포함하는 입체 구조체 또는 결정을 산화시켜 상기 입체 구조체 또는 결정의 표면에 산화아연막을 형성하는 산화 단계; 상기 산화아연막이 형성된 입체 구조체 또는 결정을 염기성 용액에 침지시켜 상기 산화아연막 상에 시드를 형성하는 전처리 단계; 및 상기 시드가 형성된 입체 구조체 또는 결정을 염기성 용액에 아민계 화합물을 첨가한 혼합용액 속에 침지시키고, 아연을 재료로 수열합성하여 상기 시드 상에 산화아연 미세 구조를 성장시키는 수열합성 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 구조 위에 형성된 산화아연 미세 구조체의 합성방법이다.The present invention to achieve the above technical problem, an oxidation step of forming a zinc oxide film on the surface of the three-dimensional structure or crystal by oxidizing a three-dimensional structure or crystal containing zinc; A pretreatment step of immersing the three-dimensional structure or crystal in which the zinc oxide film is formed in a basic solution to form a seed on the zinc oxide film; And a hydrothermal synthesis step of immersing the three-dimensional structure or crystal in which the seed is formed in a mixed solution in which an amine compound is added to a basic solution, and hydrothermally synthesizing zinc with a material to grow a zinc oxide microstructure on the seed. A method of synthesizing a zinc oxide microstructure formed on a three-dimensional structure characterized by the above-mentioned.

바람직하게는 상기 전처리 단계는, 10몰의 수산화나트륨과 에탄올 또는 메탄올의 중량비가 1:10이 되는 염기성 용액을 준비하는 단계; 및 상기 염기성 용액에 상기 산화아연막이 형성된 입체 구조체 또는 입자를 침지시키고 일정시간동안 교반시켜 상기 산화아연막 상에 시드를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.Preferably, the pretreatment step includes the steps of preparing a basic solution in which the weight ratio of 10 mol of sodium hydroxide and ethanol or methanol is 1:10; And immersing the three-dimensional structure or particles in which the zinc oxide film is formed in the basic solution and stirring for a predetermined time to form a seed on the zinc oxide film.

여기서 상기 수열합성 단계는, 상기 전처리 단계를 거친 염기성 용액에 중량비가 1:1이 되도록 에틸렌디아민을 첨가하여 혼합용액을 제조하는 단계; 상기 혼합용액에 상기 시드가 형성된 입체 구조체 또는 결정이 침지된 상태에서 수열반응기에서 소성시켜 상기 시드 상에 산화아연 미세 구조를 성장시키는 단계; 및 상기 산화아연 미세 구조가 형성된 입체 구조체 또는 결정을 세척하고 건조시키는 단계를 포함하거나, 또는 상기 수열합성 단계는, 상기 시드가 형성된 입체 구조체 또는 결정을 여과추출하여 건조시키는 단계; 에틸렌디아민, 10몰의 수산화나트륨 및 에탄올 또는 메탄올의 중량비가 1:1:10이 되는 혼합용액을 준비하는 단계; 상기 시드가 형성된 입체 구조체 또는 결정을 상기 혼합용액에 침지시키고, 수열반응기에서 소성시켜 상기 시드 상에 산화아연 미세 구조를 성장시키는 단계; 및 상기 산화아연 미세 구조가 형성된 입체 구조체 또는 결정을 세척하고 건조시키는 단계를 포함할 수 있다.Wherein the hydrothermal synthesis step comprises the steps of: preparing an mixed solution by adding ethylenediamine so that the weight ratio is 1: 1 to the basic solution passed through the pretreatment step; Calcination in a hydrothermal reactor in which the steric structure or crystal in which the seed is formed is immersed in the mixed solution to grow a zinc oxide microstructure on the seed; And washing and drying the three-dimensional structure or crystal in which the zinc oxide fine structure is formed, or the hydrothermal synthesis step includes: filtering and drying the three-dimensional structure or crystal in which the seed is formed; Preparing a mixed solution in which a weight ratio of ethylenediamine, 10 mol of sodium hydroxide and ethanol or methanol is 1: 1: 10; Immersing the three-dimensional structure or crystal in which the seed is formed in the mixed solution and calcining in a hydrothermal reactor to grow a zinc oxide microstructure on the seed; And washing and drying the three-dimensional structure or crystal in which the zinc oxide microstructure is formed.

여기서 상기 산화 단계는, 황화아연 입자로 형성된 결정을 이용하며, 상기 황화아연 입자를 산화시켜 상기 황화아연 입자의 표면에 산화아연막을 형성할 수 있다.Here, the oxidation step may use a crystal formed of zinc sulfide particles, and oxidize the zinc sulfide particles to form a zinc oxide film on the surface of the zinc sulfide particles.

또는 상기 산화 단계는, 황화아연막으로 둘러싸인 입체 구조체를 이용하며, 상기 황화아연막을 산화시켜 상기 입체 구조체 표면에 산화아연막을 형성할 수 있다.Alternatively, the oxidation step may use a three-dimensional structure surrounded by a zinc sulfide film, and oxidize the zinc sulfide film to form a zinc oxide film on the surface of the three-dimensional structure.

나아가서 상기 입체 구조체는, 알루미나, 지르코니아, 실리카, 티탄산화물 중 선택되는 어느 하나의 금속 산화물을 이용할 수 있다.Furthermore, the three-dimensional structure, any one metal oxide selected from alumina, zirconia, silica, titanium oxide can be used.

또한 상기 산화 단계는, 금속아연 볼 또는 다각형의 아연금속 입체 구조체의 표면을 산화시켜, 상기 금속아연 볼 또는 다각형의 아연금속 입체 구조체의 표면에 산화아연막을 형성할 수 있다.In addition, the oxidation step, by oxidizing the surface of the metal zinc ball or the polygonal zinc metal stereoscopic structure, it is possible to form a zinc oxide film on the surface of the metal zinc ball or the zinc metal stereoscopic structure of the polygon.

바람직하게는 상기 수열합성 단계는, 상기 전처리 단계 중 산화아연막에서 식각된 아연을 재료로 이용하거나 또는 외부로부터 주입되는 아연을 재료로 이용할 수도 있다.Preferably, in the hydrothermal synthesis step, zinc etched in the zinc oxide film during the pretreatment step may be used as the material, or zinc injected from the outside may be used as the material.

나아가서 상기 황화아연은, 전이금속 또는 이온을 함유하여 광학적 특성을 보유한 것을 이용할 수도 있다.Further, the zinc sulfide may be one containing transition metals or ions and possessing optical properties.

바람직하게는 상기 전처리 단계의 침지시간을 조절하여 성장될 산화아연 미세 구조의 배향성을 선택할 수 있다.Preferably, the orientation of the zinc oxide microstructure to be grown may be selected by adjusting the immersion time of the pretreatment step.

보다 바람직하게는 상기 전처리 단계는, 상기 산화아연막의 두께 1㎛ 당 12시간의 비율로 상기 입체 구조체 또는 결정을 염기성 용액 내에 침지시키되, 그 침지시간은 최대 20시간이내가 될 수 있다.More preferably, in the pretreatment step, the steric structure or crystal is immersed in the basic solution at a rate of 12 hours per 1 μm of the thickness of the zinc oxide film, and the immersion time may be up to 20 hours.

여기서 상기 수열합성 단계는, 상기 수열반응기에서 200℃ 이내에서 3~20시간 동안 소성을 수행할 수 있다.Here, the hydrothermal synthesis step may be performed for 3 to 20 hours in the hydrothermal reactor within 200 ℃.

나아가서 상기 산화단계는, 상기 아연을 포함하는 입체 구조체 또는 결정을 500~600℃이내로 10~60분간 공기중에서 산화시켜 상기 산화아연막을 형성할 수 있다.Further, in the oxidation step, the zinc oxide film may be formed by oxidizing the three-dimensional structure or crystal containing zinc in air within 500 to 600 ° C. for 10 to 60 minutes.

또한 본 발명은, 본 발명에 따른 산화아연 미세 구조체의 합성방법을 이용하여 3차원의 입체 구조체 또는 결정위에서 성장된 산화아연 입체 미세 구조체인 것 을 특징으로 하는 입체 구조 위에 형성된 산화아연 미세 구조체이다.In another aspect, the present invention is a zinc oxide microstructure formed on a three-dimensional structure characterized in that the three-dimensional structure or a zinc oxide three-dimensional microstructure grown on a crystal using the method for synthesizing the zinc oxide microstructure according to the present invention.

여기서 상기 산화아연 입체 미세 구조체는, 상기 입체 구조체 또는 결정 위에서 막대형상으로 성장된 것일 수 있다.The zinc oxide three-dimensional microstructures may be grown in a rod shape on the three-dimensional structures or crystals.

또한 상기 산화아연 입체 미세 구조체는, 상기 입체 구조체 또는 결정 위에서 방사형태의 꽃잎형상으로 성장된 것일 수 있다.In addition, the zinc oxide three-dimensional microstructures may be grown in the shape of petals on the three-dimensional structure or crystal.

바람직하게는 상기 산화아연 입체 미세 구조체는, 500㎛이하가 될 수 있다.Preferably, the zinc oxide three-dimensional microstructure may be 500 μm or less.

이와 같은 본 발명에 따르면, 3차원 입체 구조 위에 미세 나노 구조물을 입체적으로 성장시켜 형성된 산화아연계 미세 구조체로서, 3차원 구조체와 나노 구조체의 상호 작용에 의한 전기적, 광학적 특성을 이용하여 3차원 전자 소자에 적용될 수 있는 3차원 입체 나노 구조체와 이를 제조하는 방법을 제공할 수 있다.According to the present invention, a zinc oxide-based microstructure formed by three-dimensionally growing fine nanostructures on a three-dimensional structure, a three-dimensional electronic device using the electrical and optical properties by the interaction of the three-dimensional structure and nanostructures It can provide a three-dimensional solid nanostructure and a method for manufacturing the same can be applied to.

또한 본 발명에 따른 산화아연 미세 구조체 및 그 합성 방법에 따르면, 종래의 산화아연 나노소재의 성장방법에 비하여 공정이 비교적 간단하고 대량 생산에도 적합하며 낮은 온도로 입체적인 구조를 가지는 구조체 혹은 결정 표면에 원하는 형상, 길이, 직경을 가지는 미세구조를 선택적으로 성장시킬 수 있으며, 이를 이용한 복합소재의 구성 및 이를 전자소자로서 응용 할 수 있다. In addition, according to the zinc oxide microstructure and the synthesis method according to the present invention, the process is relatively simple compared to the conventional growth method of the zinc oxide nanomaterial, suitable for mass production, and desired for the structure or crystal surface having a three-dimensional structure at a low temperature It is possible to selectively grow a microstructure having a shape, length, and diameter, the composition of the composite material using the same and it can be applied as an electronic device.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 설명하기 위하여 이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하고 이를 참조하여 살펴본다.In order to explain the present invention, the operational advantages of the present invention, and the objects achieved by the practice of the present invention, the following describes exemplary embodiments of the present invention and looks at it with reference.

본 발명은 3차원 나노 입체 구조체를 제조하는 방법 및 이에 의해 제조된 3차원 나노 입체 구조체를 갖는 복합체에 대한 것으로서, 3차원 구조를 갖는 나노 입체 구조체를 형성하기 위하여 입체 구조체 또는 결정의 표면에 산화아연막을 형성하고, 3차원적인 산화아연 미세구조를 성장시키기위하여 상기 산화아연막 상에 배향될 시드를 형성한 후 상기 시드 상에서 3차원으로 산화아연 입체 구조체를 성정시키는 방법과 이에 의해 형성된 산화아연 입체 구조체이다.The present invention relates to a method for producing a three-dimensional nano-stereostructure and a composite having a three-dimensional nano-stereostructure produced thereby, to form a nano-stereostructure having a three-dimensional structure zinc oxide on the surface of the three-dimensional structure or crystal A method of forming a film, forming a seed to be oriented on the zinc oxide film to grow a three-dimensional zinc oxide microstructure, and then forming a three-dimensional zinc oxide stereostructure on the seed and the zinc oxide solid structure formed thereby to be.

본 발명에 따른 산화아연 미세 구조체의 합성방법은, 개략적으로 산화아연막을 형성시키는 산화단계, 결정이 배향될 시드를 형성하기 위하여 표면을 화학적으로 처리하는 전처리 단계 및 상기 시드 상에서 수열합성으로 산화아연 입체 구조체를 성장시키는 수열 합성 단계로 이루어진다.The method for synthesizing a zinc oxide microstructure according to the present invention is roughly characterized by an oxidation step of forming a zinc oxide film, a pretreatment step of chemically treating a surface to form a seed to be oriented with crystals, and a hydrothermal synthesis on the seed. It consists of a hydrothermal synthesis step of growing the structure.

도 1은 본 발명에 따른 산화아연 미세 구조체의 합성 방법에 대한 개략적인 흐름도로서 도 1을 참조하여 산화아연 미세 구조체의 합성 방법을 보다 살펴보면, 우선 산화 단계(S100)에서 아연을 포함하는 입체 구조체 또는 결정을 준비(S110)한다. 여기서 아연을 포함하는 입체 구조체로는 3차원적인 입체 구조물의 표면에 황화아연을 증착하여 황화아연막을 형성시킨 것으로, 알루미나, 지르코니아, 실리카, 티탄산화물과 같은 일반금속산화물의 입체구조물이 이용될 수 있으며, 또는 아연을 포함하고 있는 금속아연 볼 또는 다각형의 아연금속 입체 구조체 등이 이용될 수 있다. 또한 입체 결정으로는, 황화아연 입자 자체가 이용될 수도 있다.FIG. 1 is a schematic flowchart of a method for synthesizing a zinc oxide microstructure according to the present invention. Referring to FIG. 1, a method for synthesizing a zinc oxide microstructure will be described. First, a three-dimensional structure including zinc in an oxidation step (S100) or Prepare a decision (S110). The zinc-containing structure is a zinc sulfide film formed by depositing zinc sulfide on the surface of a three-dimensional structure, and may be a three-dimensional structure of general metal oxides such as alumina, zirconia, silica, and titanium oxide. Or zinc-containing metal zinc balls or polygonal zinc-metal steric structures including zinc. As the three-dimensional crystals, zinc sulfide particles themselves may be used.

상기 아연을 포함하는 입체 구조체 또는 결정이 준비되면, 상기 입체 구조체 또는 결정의 표면을 산화시켜 표면상에 산화 아연막을 형성(S150)하여 산화 단계(S100)가 완료된다.When the three-dimensional structure or crystal containing zinc is prepared, the surface of the three-dimensional structure or crystal is oxidized to form a zinc oxide film on the surface (S150), thereby completing the oxidation step (S100).

결정이 배향될 시드를 형성하기 위한 표면처리 과정인 전처리 단계(S200)는, 표면처리를 위한 염기성 용액을 준비(S210)하고, 상기 염기성 용액에 상기 산화 아연막이 형성된 입체 구조체 또는 결정을 침지시키고 표면처리를 수행하여 상기 입체 구조체 또는 결정의 표면 상에 결정이 배향될 시드를 형성(S250)시킨다.The pretreatment step (S200), which is a surface treatment process for forming a seed to be oriented crystals, prepares a basic solution for surface treatment (S210), immersed the three-dimensional structure or crystal in which the zinc oxide film is formed in the basic solution and the surface The treatment is performed to form a seed on which the crystal is oriented on the surface of the steric structure or crystal (S250).

이와 같이 시드가 형성되면 수열합성 단계(S300)를 통해 상기 시드 상에 입체 미세 구조를 성장시키는데, 우선 수열합성을 위한 혼합용액을 준비(S310)하며, 여기서 혼합용액은 염기성 용액에 아민계 화합물이 첨가된 혼합용액이 이용될 수 있다.When the seed is formed as described above, a three-dimensional microstructure is grown on the seed through the hydrothermal synthesis step (S300). First, a mixed solution for hydrothermal synthesis is prepared (S310), wherein the mixed solution is an amine compound in a basic solution. Added mixed solution may be used.

상기 혼합용액 속에 상기 시드가 형성된 입체 구조체 또는 결정을 혼합하고 수열합성을 통해 산화아연 미세구조를 성장(S350)시키게 되는데, 이때 수열합성의 재료로 이용되는 아연원은 상기 전처리 단계(S200)에서 상기 산화아연막이 식각되어 생성되는 아연원이 이용되거나 추가적으로 외부로부터 주입되는 아연원이 이용될 수도 있다.In the mixed solution, the three-dimensional structure or crystals in which the seed is formed are mixed, and the zinc oxide microstructure is grown through hydrothermal synthesis (S350), wherein the zinc source used as the hydrothermal synthesis material is the pretreatment step (S200). A zinc source generated by etching the zinc oxide film may be used, or a zinc source injected from the outside may be used.

일정시간 동안 수열합성이 이루어지면 상기 입체 구조체 또는 결정 상의 표면에서는 산화아연 입체 미세구조가 형성(S390)되어 산화아연 입체 미세 구조를 갖는 복합체를 얻을 수 있게 된다.When hydrothermal synthesis is performed for a predetermined time, a zinc oxide steric microstructure is formed on the surface of the steric structure or the crystal phase (S390) to obtain a composite having a zinc oxide steric microstructure.

이하에서 본 발명에 따른 산화아연 미세 구조체의 합성방법을 구체적인 실시예를 통해 살펴보기로 한다.Hereinafter, a method of synthesizing a zinc oxide microstructure according to the present invention will be described through specific examples.

본 발명의 구체적인 실시예로서, 미세 결정이 성장할 입체 구조체 혹은 결정 위에 황화 아연 (ZnS)을 전자빔 증착 법을 이용하여 1 um 이내로 증착한다. 증착 방법은 전자빔 이외에 물리적 증착법 열 증착법 등 전자빔에 국한 되지 않고 다양한 방법을 이용할 수 있다. 혹은 ZnS로 이루어진 결정을 그대로 이용할 수도 있다. 증착된 황화 아연을 500도 ~ 600도 이내에서 10분에서 60분 이내로 산화시켜 산화단계(S100)를 수행한다. 이때 ZnS 막의 두께에 따라서 산화 시키는 시간이 달라지며 막의 두께에 따라서 산화시간이 길어진다. As a specific embodiment of the present invention, zinc sulfide (ZnS) is deposited on the steric structure or crystal on which microcrystals are to be grown within 1 um using an electron beam deposition method. The deposition method is not limited to the electron beam, such as physical vapor deposition and thermal vapor deposition in addition to the electron beam can be used in various ways. Alternatively, a crystal made of ZnS may be used as it is. The deposited zinc sulfide is oxidized within 500 minutes to 600 degrees within 10 minutes to 60 minutes to perform an oxidation step (S100). At this time, the oxidation time varies depending on the thickness of the ZnS film, and the oxidation time is long depending on the thickness of the film.

그리고 미세 구조를 성장시키기 위한 배향 시드를 형성하는 전처리 단계(S200)를 거치는데, 생성된 산화아연 막을 염기성용액에 넣고, 20시간 이내로 표면을 처리한다. 이때, 처리 시간에 따라서, 결정의 배향성이 달라진다. 1um 인 경우 12시간의 처리 시간이 적당하다. Then, a pretreatment step (S200) of forming an orientation seed for growing microstructures is carried out. The resulting zinc oxide film is placed in a basic solution and the surface is treated within 20 hours. At this time, the orientation of the crystal varies depending on the processing time. For 1um, a treatment time of 12 hours is appropriate.

다음으로 산화아연의 미세구조를 만들기 위하여 수열 합성을 하는 단계(S300)로 전처리 과정 중에 식각되어 나온 아연 원을 수열 합성 시 생성 되는 산화아연 재료로 이용하거나, 새롭게 넣어주는 방법도 가능하다. 수열합성은 200도에서 3시간에서 20시간 내외로 반응시키고, 시온으로 식힌 후 걸러낸다. Next, a step of hydrothermal synthesis in order to make a fine structure of zinc oxide (S300), the zinc source etched during the pretreatment process may be used as a zinc oxide material produced during hydrothermal synthesis, or a new method may be added. Hydrothermal synthesis is allowed to react for about 3 to 20 hours at 200 ° C, cooled to Zion and filtered.

본 발명의 반응 조성물과 산화 아연 미세구조물의 형성에 관하여 아래와 같이 실시 예를 개시한다. Examples of the reaction composition and the zinc oxide microstructure of the present invention are described as follows.

[실시예][Example]

실시예 1 : 황화아연 입자의 표면 위에 형성된 막대구조의 산화아연 미세구조. Example 1 : Zinc oxide microstructure of rod structure formed on the surface of zinc sulfide particles.

도 2는 본 발명에 따른 실시예 1에 대한 개략적인 흐름도를 나타낸다.2 shows a schematic flowchart of Embodiment 1 according to the present invention.

황화아연 입자로 형성되거나 황화아연 입자 자체를 준비(S110a)하고, 상기 황화아연 입자 (10 um ~ 60 um)의 입자를 550도에서 60분간 공기 중에서 산화(S130a) 시킨다. 이때, 표면의 산화를 균일하게 얻기 위하여 시료를 관형 소성로에 넣고, 550도에서 일정하게 회전시키면서 산화 반응을 일으킨다. 혹은, 박스형 소성로에서는 반응 온도에서 입자를 뒤집어 준다. 이때, 상기 황화아연은 광학적 특성을 지니도록 하기 위하여 자체적으로 미량의 전이 금속, 혹은 이온이 함유된 재료를 사용 할 수 있다. Zinc sulfide particles or zinc sulfide particles themselves are prepared (S110a), and the particles of zinc sulfide particles (10 um to 60 um) are oxidized in air at 550 ° C. for 60 minutes (S130a). At this time, in order to obtain the oxidation of the surface uniformly, the sample is placed in a tubular kiln and the oxidation reaction is caused while constantly rotating at 550 degrees. Or in a box type kiln, the particle is inverted at reaction temperature. In this case, the zinc sulfide may use a material containing a small amount of transition metal or ions in order to have optical properties.

상온으로 식혀(S140a) 산화아연막이 형성된 입자(S150a)를 얻고, 염기성 용액을 준비(S210a)하여 화학적 전처리 과정을 수행하는데, 여기서 상기 입자 20g에 10몰의 수산화나트륨 용액 10 ml이 포함된 에탄올 용액 110ml의 염기성 용액에 넣고, 12시간 저어준다(S230a). 이와 같은 전처리 과정을 통해 결정이 배향될 시드를 형성(S250a)시킨다.After cooling to room temperature (S140a) to obtain a particle (S150a) having a zinc oxide film is formed, and to prepare a basic solution (S210a) to perform a chemical pretreatment process, where 20g of the particles in an ethanol solution containing 10 ml of 10 mol of sodium hydroxide solution Put in a basic solution of 110ml, stir for 12 hours (S230a). Through this pretreatment, a seed to be oriented is formed (S250a).

12시간 후 상기 용액 10ml에 에틸렌 디아민 10 ml을 첨가(S310a)하고, 수열 반응기에서 200도로 20시간 반응(S330a)시킨다. 이와 같은 수열반응으로 산화아연 미세구조가 성장(S350a)하게 된다. After 12 hours, 10 ml of ethylene diamine is added to 10 ml of the solution (S310a), and reacted at 200 ° C. for 20 hours (S330a) in a hydrothermal reactor. As a result of the hydrothermal reaction, the zinc oxide microstructure is grown (S350a).

반응 후 세척하고, 건조시키면 입체 구조 위에 막대구조로 형성된 산화아연 미세 구조체를 얻을 수 있다.(S390a)After the reaction is washed and dried to obtain a zinc oxide fine structure formed in a rod structure on the three-dimensional structure. (S390a)

실시예 2 : 황화아연 입자의 표면 위에 형성된 꽃 모양의 산화아연 미세구조. Example 2 : Flower-shaped zinc oxide microstructure formed on the surface of zinc sulfide particles.

산화 단계(S100)로서, 황화아연 입자 (10 um ~ 60 um)의 입자를 500도에서 30분간 공기 중에서 산화 시킨다. 이때, 표면의 산화를 균일하게 얻기 위하여 시료를 관형 소성로에 넣고, 500도에서 일정하게 회전시키면서 산화 반응을 일으킨다. 혹은, 박스형 소성로를 이용할 수 있으며, 이 때, 반응 온도에서 입자를 뒤집어 준다. 상기 황화아연은 광학적 특성을 지니도록 하기 위하여 자체적으로 미량의 전이 금속, 혹은 이온이 함유된 재료를 사용 할 수 있다. As the oxidation step (S100), the particles of zinc sulfide particles (10 um ~ 60 um) are oxidized in air at 500 degrees for 30 minutes. At this time, in order to obtain the oxidation of the surface uniformly, the sample is placed in a tubular kiln, and the oxidation reaction is caused while constantly rotating at 500 degrees. Alternatively, a box-type kiln may be used, and at this time, the particles are inverted at the reaction temperature. The zinc sulfide may use a material containing a small amount of transition metal or ions in order to have optical properties.

상온으로 시킨 후, 전처리 단계(S200)로서 상기 입자 20g 과 수산화 나트룸 10몰 용액 10 ml이 포함된 메탄올 용액 110 ml 에 넣고, 12시간 저어준다. After cooling to room temperature, as a pretreatment step (S200), 20 g of the particles and 10 ml of a 10 molar solution of sodium hydroxide were added to 110 ml of a methanol solution, which was stirred for 12 hours.

12시간 후 상기 실시예 1과는 상이하게 상기 입자를 걸러내고, 건조 후 10 ml의 에틸렌 디아민 10 ml, 수산화나트륨 10몰 용액 10 ml 및 100 ml 에탄올의 혼합용액에 건조된 입자 20g 을 넣고 혼합 후, 수열 반응기에 넣고, 200도에서 20시간 반응시켜 수열합성 단계(S300)를 수행한다. 반응 후 세척하고, 건조하면, 황화아연 입자의 표면 위에 형성된 방사형태의 꽃잎 모양의 산화아연 미세구조를 얻는다. After 12 hours, the particles were filtered out differently from Example 1, and after drying, 20 g of dried particles were added to a mixed solution of 10 ml of 10 ml of ethylene diamine, 10 ml of sodium hydroxide 10 ml, and 100 ml ethanol, followed by mixing. Into the hydrothermal reactor, the reaction was carried out at 200 degrees for 20 hours to carry out the hydrothermal synthesis step (S300). After the reaction, washing and drying yields a radial petal-shaped zinc oxide microstructure formed on the surface of the zinc sulfide particles.

실시예 3 : 증착된 황화아연의 표면 위에 형성된 산화아연 미세구조. Example 3 Zinc Oxide Microstructure Formed on the Surface of Deposited Zinc Sulfide.

3차원 구조 체에 전자빔 증착기, 혹은 스퍼터 증착기를 이용하여 황화아연을 0.5 um 증착하고, 상기 실시예 1 또는 2에서와 같은 산화 단계(S100), 전처리 단계(S200), 및 수열합성 단계(S300)로 산화아연 구조체를 형성시킨다. 이때, 증착되는 황화아연은 광학적 특성을 지니도록 하기 위하여 자체적으로 미량의 전이 금속, 혹은 이온이 함유된 재료를 사용 할 수 있다. 0.5 um of zinc sulfide was deposited on the three-dimensional structure using an electron beam evaporator or a sputter evaporator, and the oxidation step (S100), the pretreatment step (S200), and the hydrothermal synthesis step (S300) as in Example 1 or 2 above. To form a zinc oxide structure. At this time, the deposited zinc sulfide may use a material containing a small amount of transition metal or ions in order to have optical properties.

여기서 3차원 구조체는 알루미나, 지르코니아, 실리카, 티탄산화물과 같은 일반 금속 산화물이 선택되어 이용될 수도 있다. The three-dimensional structure may be used by selecting a general metal oxide such as alumina, zirconia, silica, titanium oxide.

이와 같은 상기 실시예 3을 통해 3차원 구조체 위에 형성된 산화아연 입체 미세 구조를 얻을 수 있게 된다.Through the third embodiment as described above it is possible to obtain a zinc oxide three-dimensional microstructure formed on the three-dimensional structure.

실시예 4 : 아연금속 위에 형성된 산화아연 미세구조. Example 4 Zinc Oxide Microstructure Formed on Zinc Metals.

금속아연 볼 혹은 다각형의 아연금속 구조체를 500도 내외에서 30분간 표면을 산화 시키는 산화 단계(S100)를 거친 후 상기 실시예 1 또는 2에서와 같은 전처리 단계(S200) 및 수열합성 단계(S300)로 산화아연 미세 구조체를 형성시킨다.After the zinc zinc structure of the metal zinc ball or polygonal structure through the oxidation step (S100) for oxidizing the surface at about 500 degrees for 30 minutes (S100) and the pre-treatment step (S200) and hydrothermal synthesis step (S300) as in Example 1 or 2 above. Zinc oxide microstructures are formed.

이와 같이 본 발명에 따라 기존의 산화아연 나노 소재의 성장방법에 비하여 보다 간단한 공정으로 보다 낮은 온도하에서 입체적인 구조를 가지는 구조체를 얻을 수 있게 되며, 나아가서 필요에 따라 선택적으로 원하는 형상, 길이, 직경을 가지는 미세구조를 성장시킬 수 있게 된다.As described above, according to the present invention, a structure having a three-dimensional structure can be obtained at a lower temperature in a simpler process than the conventional method for growing a zinc oxide nanomaterial, and furthermore, having a desired shape, length, and diameter, optionally, as needed. It is possible to grow microstructures.

그럼 이하에서 본 발명에 따른 산화아연 미세 구조체의 합성 방법에 따라 제조된 산화아연 미세 구조체를 살펴본다.Then look at the zinc oxide microstructure prepared according to the method for synthesizing the zinc oxide microstructure according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 산화아연 미세 구조를 갖는 복합체의 실시예를 나타낸다.3 shows an embodiment of a composite having a zinc oxide microstructure according to the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에서는 3차원의 입체 구조체 또는 결정 위에서 선택적으로 성장된 산화아연 입체 미세 구조체를 얻을 수 있으며, 각 단계를 조절하여 성장되는 미세구조의 형상, 길이, 직경 등의 조절이 가능하다.As shown in FIG. 3, in the present invention, a three-dimensional solid structure or a zinc oxide three-dimensional microstructure selectively grown on crystals may be obtained, and the shape, length, diameter, etc. of the grown microstructure may be adjusted by adjusting each step. This is possible.

도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 산화아연 미세 구조의 실시예를 나타내는데, 본 발명에 따른 산화아연 미세 구조체는 전처리 단계를 조절함으로써 결정의 배향성을 제어할 수 있으며, 입체 구조체 또는 결정 위에 입체 미세 구조체를 수직으로 성장시킬 수 있다.4 and 5 show an embodiment of the zinc oxide microstructure according to the present invention, the zinc oxide microstructure according to the present invention can control the orientation of the crystal by adjusting the pretreatment step, the three-dimensional structure or three-dimensional microstructure on the crystal The structure can be grown vertically.

도 4는 본 발명에 따른 막대 형상으로 성장된 산화아연 미세 구조의 실시예를 나타내며, 도 5은 본 발명에 따른 방사형태의 꽃잎 형상으로 성장된 산화아연 미세 구조의 실시예를 나타낸다.Figure 4 shows an embodiment of the zinc oxide microstructure grown in the shape of a rod according to the present invention, Figure 5 shows an embodiment of the zinc oxide microstructure grown in a radial petal shape according to the present invention.

이와 같은 본 발명에 따른 산화아연 미세구조를 갖는 복합체는 3차원 입체 구조체로 여러 방향에서 들어오는 신호에 대한 리시버 또는 여러 방향으로의 신호 전달 소자의 응용 등 3차원 입체 소자로서 다양하게 사용될 수 있으며, 나아가서 본 발명에 따른 산화아연 미세구조는 일정한 배향성을 가지고, 광학적 활성을 지니거나, 산화아연과 연계되어 독특한 광을 가지고 전기적인 특성을 지닐 수 있는 삼차원 나노 구조체이다.Such a composite having a zinc oxide microstructure according to the present invention can be used as a three-dimensional three-dimensional device as a three-dimensional three-dimensional structure, such as a receiver for a signal coming from multiple directions or the application of a signal transmission device in several directions, furthermore The zinc oxide microstructures according to the present invention are three-dimensional nanostructures that have a constant orientation, have optical activity, or can have electrical properties with unique light in conjunction with zinc oxide.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 기재된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상이 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의해서 해석되어야하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments described in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention but to explain, and the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents thereof should be construed as being included in the scope of the present invention.

도 1은 본 발명에 따른 입체 구조 위에 형성된 산화아연 미세 구조체의 합성방법에 대한 개략적인 흐름도를 도시하며,1 shows a schematic flowchart of a method for synthesizing a zinc oxide microstructure formed on a three-dimensional structure according to the present invention,

도 2는 본 발명에 따른 입체 구조 위에 형성된 산화아연 미세 구조체의 합성방법에 대한 하나의 실시예에 대한 흐름도를 도시하며,Figure 2 shows a flow diagram for one embodiment of a method for synthesizing a zinc oxide microstructure formed on a three-dimensional structure according to the present invention,

도 3는 본 발명에 따른 산화아연 미세 구조를 갖는 복합체의 실시예를 나타내며,Figure 3 shows an embodiment of a composite having a zinc oxide microstructure according to the present invention,

도 4는 본 발명에 따른 막대 형상으로 성장된 산화아연 미세 구조의 실시예를 나타내며,4 shows an embodiment of a zinc oxide microstructure grown in a rod shape according to the present invention,

도 5은 본 발명에 따른 방사형태의 꽃잎 형상으로 성장된 산화아연 미세 구조의 실시예를 나타낸다.5 shows an embodiment of a zinc oxide microstructure grown in a radial petal shape according to the present invention.

Claims (19)

아연을 포함하는 입체 구조체 또는 결정을 산화시켜 상기 입체 구조체 또는 결정의 표면에 산화아연막을 형성하는 산화 단계;Oxidizing a three-dimensional structure or crystal containing zinc to form a zinc oxide film on the surface of the three-dimensional structure or crystal; 상기 산화아연막이 형성된 입체 구조체 또는 결정을 염기성 용액에 침지시켜 상기 산화아연막 상에 시드를 형성하는 전처리 단계; 및A pretreatment step of immersing the three-dimensional structure or crystal in which the zinc oxide film is formed in a basic solution to form a seed on the zinc oxide film; And 상기 시드가 형성된 입체 구조체 또는 결정을 염기성 용액에 아민계 화합물을 첨가한 혼합용액 속에 침지시키고, 아연을 재료로 수열합성하여 상기 시드 상에 산화아연 미세 구조를 성장시키는 수열합성 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 구조 위에 형성된 산화아연 미세 구조체의 합성방법.And immersing the three-dimensional structure or crystal in which the seed is formed in a mixed solution in which an amine compound is added to a basic solution, and hydrothermally synthesizing zinc with a material to grow a zinc oxide microstructure on the seed. A method for synthesizing a zinc oxide fine structure formed on a three-dimensional structure. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전처리 단계는,The pretreatment step, 10몰의 수산화나트륨과 에탄올 또는 메탄올의 중량비가 1:10이 되는 염기성 용액을 준비하는 단계; 및Preparing a basic solution in which a weight ratio of 10 moles of sodium hydroxide to ethanol or methanol is 1:10; And 상기 염기성 용액에 상기 산화아연막이 형성된 입체 구조체 또는 입자를 침지시키고 일정시간동안 교반시켜 상기 산화아연막 상에 시드를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 구조 위에 형성된 산화아연 미세 구조체의 합성방법.Method of synthesizing the zinc oxide fine structure formed on the three-dimensional structure comprising the step of immersing the three-dimensional structure or particles formed with the zinc oxide film in the basic solution and stirred for a predetermined time to form a seed on the zinc oxide film . 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 수열합성 단계는, The hydrothermal synthesis step, 상기 전처리 단계를 거친 염기성 용액에 중량비가 1:1이 되도록 에틸렌디아민을 첨가하여 혼합용액을 제조하는 단계;Preparing a mixed solution by adding ethylenediamine so as to have a weight ratio of 1: 1 to the basic solution after the pretreatment step; 상기 혼합용액에 상기 시드가 형성된 입체 구조체 또는 결정이 침지된 상태에서 수열반응기에서 소성시켜 상기 시드 상에 산화아연 미세 구조를 성장시키는 단계; 및Calcination in a hydrothermal reactor in which the steric structure or crystal in which the seed is formed is immersed in the mixed solution to grow a zinc oxide microstructure on the seed; And 상기 산화아연 미세 구조가 형성된 입체 구조체 또는 결정을 세척하고 건조시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 구조 위에 형성된 산화아연 미세 구조체의 합성방법.Method for synthesizing the zinc oxide microstructure formed on the three-dimensional structure characterized in that it comprises the step of washing and drying the three-dimensional structure or crystals formed with the zinc oxide microstructure. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 수열합성 단계는, The hydrothermal synthesis step, 상기 시드가 형성된 입체 구조체 또는 결정을 여과추출하여 건조시키는 단계;Filtering and drying the three-dimensional structure or crystal on which the seed is formed; 에틸렌디아민, 10몰의 수산화나트륨 및 에탄올 또는 메탄올의 중량비가 1:1:10이 되는 혼합용액을 준비하는 단계;Preparing a mixed solution in which a weight ratio of ethylenediamine, 10 mol of sodium hydroxide and ethanol or methanol is 1: 1: 10; 상기 시드가 형성된 입체 구조체 또는 결정을 상기 혼합용액에 침지시키고, 수열반응기에서 소성시켜 상기 시드 상에 산화아연 미세 구조를 성장시키는 단계; 및Immersing the three-dimensional structure or crystal in which the seed is formed in the mixed solution and calcining in a hydrothermal reactor to grow a zinc oxide microstructure on the seed; And 상기 산화아연 미세 구조가 형성된 입체 구조체 또는 결정을 세척하고 건조시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 구조 위에 형성된 산화아연 미세 구조체의 합성방법.Method for synthesizing the zinc oxide microstructure formed on the three-dimensional structure characterized in that it comprises the step of washing and drying the three-dimensional structure or crystals formed with the zinc oxide microstructure. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 4, 상기 산화 단계는,The oxidation step, 황화아연 입자로 형성된 결정을 이용하며, Using crystals formed of zinc sulfide particles, 상기 황화아연 입자를 산화시켜 상기 황화아연 입자의 표면에 산화아연막을 형성하는 것을 특징으로 하는 입체 구조 위에 형성된 산화아연 미세 구조체의 합성방법.And oxidizing the zinc sulfide particles to form a zinc oxide film on the surface of the zinc sulfide particles. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 4, 상기 산화 단계는,The oxidation step, 황화아연막으로 둘러싸인 입체 구조체를 이용하며,Using a three-dimensional structure surrounded by zinc sulfide, 상기 황화아연막을 산화시켜 상기 입체 구조체 표면에 산화아연막을 형성하는 것을 특징으로 하는 입체 구조 위에 형성된 산화아연 미세 구조체의 합성방법.And oxidizing the zinc sulfide film to form a zinc oxide film on the surface of the three-dimensional structure. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 입체 구조체는, 알루미나, 지르코니아, 실리카, 티탄산화물 중 선택되는 어느 하나의 금속 산화물인 것을 특징으로 하는 입체 구조 위에 형성된 산화아 연 미세 구조체의 합성방법.The three-dimensional structure is a method of synthesizing zinc oxide fine structure formed on a three-dimensional structure, characterized in that any one of the metal oxide selected from alumina, zirconia, silica, titanium oxide. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 4, 상기 산화 단계는,The oxidation step, 금속아연 볼 또는 다각형의 아연금속 입체 구조체의 표면을 산화시켜, 상기 금속아연 볼 또는 다각형의 아연금속 입체 구조체의 표면에 산화아연막을 형성하는 것을 특징으로 하는 입체 구조 위에 형성된 산화아연 미세 구조체의 합성방법.A method of synthesizing a zinc oxide microstructure formed on a three-dimensional structure comprising oxidizing a surface of a metallic zinc ball or a polygonal zinc metal conformation to form a zinc oxide film on the surface of the metallic zinc ball or a polygonal zinc metal conformation. . 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 수열합성 단계는, The hydrothermal synthesis step, 상기 전처리 단계 중 산화아연막에서 식각된 아연을 재료로 이용하는 것을 특징으로 하는 입체 구조 위에 형성된 산화아연 미세 구조체의 합성방법.The method of synthesizing the zinc oxide fine structure formed on the three-dimensional structure, characterized in that the zinc etched from the zinc oxide film during the pretreatment step as a material. 청구항 10은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.Claim 10 was abandoned upon payment of a setup registration fee. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,The method according to claim 3 or 4, 상기 수열합성 단계는,The hydrothermal synthesis step, 외부로부터 주입되는 아연을 재료로 이용하는 것을 특징으로 하는 입체 구조 위에 형성된 산화아연 미세 구조체의 합성방법.A method for synthesizing a zinc oxide fine structure formed on a three-dimensional structure, characterized by using zinc injected from the outside as a material. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, 상기 황화아연은, 전이금속 또는 이온을 함유하여 광학적 특성을 보유한 것을 특징으로 입체 구조 위에 형성된 산화아연 미세 구조체의 합성방법.The zinc sulfide contains a transition metal or an ion and has optical properties, wherein the zinc oxide microstructure is formed on a three-dimensional structure. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 전처리 단계의 침지시간을 조절하여 성장될 산화아연 미세 구조의 배향성을 선택하는 것을 특징으로 하는 입체 구조 위에 형성된 산화아연 미세 구조체의 합성방법.The method of synthesizing the zinc oxide microstructures formed on the three-dimensional structure, characterized in that for selecting the orientation of the zinc oxide microstructure to be grown by adjusting the immersion time of the pretreatment step. 제 12 항에 있어서, 13. The method of claim 12, 상기 전처리 단계는, 상기 산화아연막의 두께 1㎛ 당 12시간의 비율로 상기 입체 구조체 또는 결정을 염기성 용액 내에 침지시키되, 그 침지시간은 최대 20시간이내인 것을 특징으로 하는 입체 구조 위에 형성된 산화아연 미세 구조체의 합성방법.In the pretreatment step, the three-dimensional structure or crystals are immersed in a basic solution at a rate of 12 hours per 1 μm of the thickness of the zinc oxide film, and the immersion time is up to 20 hours. Synthesis method of structure. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,The method according to claim 3 or 4, 상기 수열합성 단계는, 상기 수열반응기에서 200℃ 이내에서 3~20시간 동안 소성을 수행하는 것을 특징으로 하는 입체 구조 위에 형성된 산화아연 미세 구조체의 합성방법.The hydrothermal synthesis step, the method of synthesizing the zinc oxide fine structure formed on a three-dimensional structure, characterized in that the firing for 3 to 20 hours within 200 ℃ in the hydrothermal reactor. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 산화단계는, 상기 아연을 포함하는 입체 구조체 또는 결정을 500~600℃ 이내로 10~60분간 공기중에서 산화시켜 상기 산화아연막을 형성하는 것을 특징으로 하는 입체 구조 위에 형성된 산화아연 미세 구조체의 합성방법.In the oxidation step, the zinc oxide fine structure formed on the three-dimensional structure characterized in that the zinc oxide film is formed by oxidizing the three-dimensional structure or crystal containing zinc in the air for 10 to 60 minutes within 500 ~ 600 ℃. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항의 산화아연 미세 구조체의 합성방법을 이용하여 3차원의 입체 구조체 또는 결정위에서 성장된 산화아연 입체 미세 구조체인 것을 특징으로 하는 입체 구조 위에 형성된 산화아연 미세 구조체.A zinc oxide microstructure formed on a three-dimensional structure, characterized in that the three-dimensional structure or the zinc oxide three-dimensional microstructures grown on the crystal using the method for synthesizing the zinc oxide microstructures according to any one of claims 1 to 4. 제 16 항에 있어서,The method of claim 16, 상기 산화아연 입체 미세 구조체는, 상기 입체 구조체 또는 결정 위에서 막대형상으로 성장된 것을 특징으로 하는 입체 구조 위에 형성된 산화아연 미세 구조체.The zinc oxide three-dimensional microstructure, the zinc oxide microstructure formed on a three-dimensional structure, characterized in that the growth in the shape of a rod on the three-dimensional structure or crystal. 제 16 항에 있어서,The method of claim 16, 상기 산화아연 입체 미세 구조체는, 상기 입체 구조체 또는 결정 위에서 방사형태의 꽃잎형상으로 성장된 것을 특징으로 하는 입체 구조 위에 형성된 산화아연 미세 구조체.The zinc oxide three-dimensional microstructure, the zinc oxide microstructure formed on the three-dimensional structure, characterized in that the growth in the radial petal shape on the three-dimensional structure or crystal. 청구항 19은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.Claim 19 was abandoned upon payment of a registration fee. 제 16 항에 있어서,The method of claim 16, 상기 산화아연 입체 미세 구조체는, 500㎛이하인 것을 특징으로 하는 입체 구조 위에 형성된 산화아연 미세 구조체.The zinc oxide three-dimensional microstructure, the zinc oxide fine structure formed on a three-dimensional structure, characterized in that less than 500㎛.
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