산화아연 나노선 구조체 및 이의 제조방법
Zinc oxide nanowire structure and manufacturing method thereof
특허 요약
본 발명은 산화아연 나노선 구조체 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 단순한 공정을 통해 산화아연 나노선의 입자 결정구조를 그대로 유지하면서 전하 밀도를 높일 수 있는 동시에 전기전도도 및 광전류 변환 효율을 현저히 향상시킬 수 있는 산화아연 나노선 구조체 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
청구항
번호청구항
1

기판 상에 산화아연을 증착하는 단계;산화아연 성장용액을 준비하는 단계;상기 산화아연 성장용액에 산화아연이 증착된 기판을 함침하여 산화아연 나노선을 성장시키는 단계; 및산화아연 나노선을 성장시킨 기판을 1.2mTorr 이하의 진공조건 하에서, 700℃ ~ 750℃의 온도로 0.5 ~ 1.5시간 동안 열처리하여 산화아연 나노선을 개질시키는 단계;를 포함하는 산화아연 나노선 구조체 제조방법.

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3

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제1항에 있어서,상기 증착은 스퍼터링 증착법을 통해 30 ~ 70㎚두께로 증착하는 산화아연 나노선 구조체 제조방법.

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6

제1항에 있어서,상기 산화아연 성장용액은 질산아연 6수화물을 포함하는 제1용액 및 수산화 암모늄을 포함하는 제2용액을 포함하는 산화아연 나노선 구조체 제조방법.

7

제1항에 있어서,상기 산화아연 성장용액은 pH가 9이상인 산화아연 나노선 구조체 제조방법.

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제1항에 있어서,상기 함침은 80 ~ 120℃에서 9 ~ 15 시간 동안 수행하는 산화아연 나노선 구조체 제조방법.

9

기판; 및상기 기판 상에 형성되고, 열처리를 통해 개질된 복수개의 산화아연 나노선;을 포함하며,하기 조건 (1) 및 (2)를 모두 만족하는 산화아연 나노선 구조체:(1) 1 VRHE를 기준으로 수전해 광전류 밀도가 600 ㎂/㎠ 이상(2) 300 ~ 360㎚의 파장에서 광전변환효율이 17% 이상임.

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제9항에 있어서,상기 복수개의 산화아연 나노선은 수산화아연을 포함하지 않는 산화아연 나노선 구조체

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제9항에 있어서,상기 산화아연 나노선 구조체에 포함되는 복수개의 산화아연 나노선은 평균직경이 100 ~ 200㎚이고, 평균길이가 2 ~ 4.5㎛인 산화아연 나노선 구조체.

12

제9항에 있어서,상기 산화아연 나노선 구조체에 포함되는 복수개의 산화아연 나노선은 (0001)면을 따라 면 간격 0.3 ~ 0.8㎚로 형성된 산화아연 나노선 구조체.

13

제9항에 있어서,상기 산화아연 나노선 구조체에 포함되는 복수개의 산화아연 나노선은 우르츠광 구조(wurtzite structure)인 산화아연 나노선 구조체.