초록

탄소나노월 (Carbon nano-wall ;CNW)은 탄소기반 나노물질이며 그래핀 (graphene)을 수직으로 성장시킨 형태로 탄소를 기반으로 한 나노구조물 중에 가장 높은 표면밀도를 가진다. 본 논문에서는 기판 각도에 따른 CNW의 성장특성을 확인하였고, 마이크로웨이브 화학기상증착기 (plasma- enhanced chemical vapor deposition; PECVD)를 사용하여 합성한 CNW의 합성시 기판 각도의 변화에 따른 CNW의 성장특성 변화를 관찰하였다. 반응가스로는 메탄 (CH4)과 수소 (H2)를 사용하였고, 실리콘 (Si) 기판을 사용하여 0°, 30°, 60°, 90°로 기판 각도의 변화를 주어 CNW를 합성하였다. 합성된 CNW의 특성 분석을 위해서 field emission scanning electron microscope (FE-SEM; Hitachi, S-4800)을 사용하여 CNW의 표면과 단면 상태를 조사하였고, energy dispersive spectroscopy (EDS; Hitachi, S-4800)를 통해 성분 분석을 수행하였다. CNW의 기판각도가 증가 할수록 CNW의 길이가 감소하였고, 또한 탄소 성분의 함량도 감소하였다.

Abstract

The carbon nanowall (CNW) is a carbon-based nanomaterials and it was constructed with vertical structure graphenes and it has the highest surface density among carbon-based nanostructures. In this study, we have checked the growth properties of CNW according to the substrate angle. Microwave plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) system was used to grow CNW on Si substrate with methane (CH4) and hydrogen (H2) gases. And, we have changed the substrate angle from 0° to 90°in steps of 30°. The planar and vertical conditions of the grown CNWs according to the substrate angle were characterized by a field emission scanning electron microscopy (FE-SEM) and energy dispersive spectroscopy (EDS). In case of the growth angle increases, our experimental results showed that the length of the CNW was shortened and the content of carbon component was decreased.

• Keywords: Carbon nanowall, Plasma-enhanced chemical vapor deposition, Substrate angle