지원사업
학술연구/단체지원/교육 등 연구자 활동을 지속하도록 DBpia가 지원하고 있어요.
커뮤니티
연구자들이 자신의 연구와 전문성을 널리 알리고, 새로운 협력의 기회를 만들 수 있는 네트워킹 공간이에요.
논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 朴丞鎬
- 발행연도
- 2013
- 저작권
- 홍익대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수5
이 논문의 연구 히스토리 (3)
2013
- 이 논문의 후속연구가 궁금하신가요?
- 연관 학술논문 또는 학술발표를 통해 보다 발전된 연구결과를 확인하실 수 있습니다.
- 이 논문의 연구 히스토리 확인하기
초록· 키워드
오류제보하기
SnO2 박막은 여러 가지 물리적, 전기적 성질이 우수하여 여러 가지 분야에서 널리 사용되고 있다. 그 예로 박막에 이온형태로 흡착된 산소가 H2, CO, CH4와 같은 기체를 산화시킴으로써 박막 저항의 감소를 통해 쉽게 기체의 양을 측정하는 센서, 비행기의 윈드 쉴드 윈도우(Windshield Windows)에 발생하는 얼음이나 이슬을 제거하기 위한 히팅 요소, 건물 내의 발생하는 적외선을 반사하여 내부에 가둠으로써 단열효과를 내는 건축 재료, 특히, 최근 화석 자원 고갈과 지구 온난화로 인해 관심이 증가하고 있는 대체 에너지 기술 중 하나인 태양전지와 TV, 모니터 뿐 만 아니라 스마트폰과 같은 휴대용 Device의 정보 표시 장치로 사용되는 Flat Panel Diplay에서 투명전극으로 사용되고 있다.
현재 SnO2 박막 제작에는 APCVD법이 널리 사용되고 있다. 하지만 APCVD 내에서 박막이 증착될 때 일어나는 물질 전달, 열전달, 그리고 화학 반응 등과 같은 현상들이 복잡하게 얽혀 있어 이에 대한 이해가 쉽지 않다. 그래서 본 연구에서는 실험을 통해 박막 증착에 온도, SnCl4(Tin Tetrachloride, TTC), H2O가 어떤 영향을 미치는지에 대해 분석하고 최적 조건을 찾는 동시에 박막 증착에 대한 수치 해석 모델을 구현하여 증착 과정에 대한 이해를 돕는데 그 목적을 두었다.
SnO2 박막은 온도 조건에 많은 영향을 받는다는 것을 확인하였다. 온도가 증가함에 따라 증착 두께가 두꺼워지고 이에 따라 면저항은 감소, 투과도는 감소, HAZE는 증가함을 확인하였다. TTC 유량 또한 박막 증착에 영향을 미치는데 유량이 증가함에 따라 두께 역시 증가하고 이에 따라 면저항은 감소한다. 그러나 투과도와 HAZE는 유량의 영향을 거의 받지 않는다는 것을 확인하였다. H2O 유량의 변화도 TTC 유량 변화에 따른 결과와 비슷한 경향을 보여주었다.
수치 해석 모델은 온도 변화에 대한 실험 결과를 통해 반응 모델의 Frequency Factor와 활성화 에너지를 도출하고 두 값을 수치 해석 모델에 적용하여 온도에 대한 실험 결과와 수치 해석 결과를 비교하여 비슷한 경향을 보인다는 것을 확인하였다. TTC 유량과 H2O 유량 변화에 대한 수치 해석을 수행한 결과 TTC 유량 변화에 대한 결과는 실험 결과와 같이 증가하는 경향을 보여주었다. 그러나 H2O 유량에 대한 실험과 수치 해석 결과를 비교하면 실험의 경우 증가하는 경향을 보였지만 수치 해석의 경우 H2O 유량에 거의 영향을 받지 않는다는 것을 알았다. 또한 10초, 20초, 30초 동안 Static 박막 증착을 한 결과를 수치 해석을 수행한 결과와 비교했을 때, 인젝터 분사 슬릿 주위에 위치한 부분에서의 박막 두께는 수치 해석의 결과와 어느 정도 일치하다는 것을 확인하였다. 또 반응 모델을 화학양론적 모델과 일치하도록, 즉 반응 속도가 H2O의 농도의 제곱에 비례하도록 하여 수치 해석을 수행한 결과 온도, TTC 유량, H2O 유량에 대해 앞서 수행한 수치 해석과 거의 일치하는 결과를 도출하였다.
현재 SnO2 박막 제작에는 APCVD법이 널리 사용되고 있다. 하지만 APCVD 내에서 박막이 증착될 때 일어나는 물질 전달, 열전달, 그리고 화학 반응 등과 같은 현상들이 복잡하게 얽혀 있어 이에 대한 이해가 쉽지 않다. 그래서 본 연구에서는 실험을 통해 박막 증착에 온도, SnCl4(Tin Tetrachloride, TTC), H2O가 어떤 영향을 미치는지에 대해 분석하고 최적 조건을 찾는 동시에 박막 증착에 대한 수치 해석 모델을 구현하여 증착 과정에 대한 이해를 돕는데 그 목적을 두었다.
SnO2 박막은 온도 조건에 많은 영향을 받는다는 것을 확인하였다. 온도가 증가함에 따라 증착 두께가 두꺼워지고 이에 따라 면저항은 감소, 투과도는 감소, HAZE는 증가함을 확인하였다. TTC 유량 또한 박막 증착에 영향을 미치는데 유량이 증가함에 따라 두께 역시 증가하고 이에 따라 면저항은 감소한다. 그러나 투과도와 HAZE는 유량의 영향을 거의 받지 않는다는 것을 확인하였다. H2O 유량의 변화도 TTC 유량 변화에 따른 결과와 비슷한 경향을 보여주었다.
수치 해석 모델은 온도 변화에 대한 실험 결과를 통해 반응 모델의 Frequency Factor와 활성화 에너지를 도출하고 두 값을 수치 해석 모델에 적용하여 온도에 대한 실험 결과와 수치 해석 결과를 비교하여 비슷한 경향을 보인다는 것을 확인하였다. TTC 유량과 H2O 유량 변화에 대한 수치 해석을 수행한 결과 TTC 유량 변화에 대한 결과는 실험 결과와 같이 증가하는 경향을 보여주었다. 그러나 H2O 유량에 대한 실험과 수치 해석 결과를 비교하면 실험의 경우 증가하는 경향을 보였지만 수치 해석의 경우 H2O 유량에 거의 영향을 받지 않는다는 것을 알았다. 또한 10초, 20초, 30초 동안 Static 박막 증착을 한 결과를 수치 해석을 수행한 결과와 비교했을 때, 인젝터 분사 슬릿 주위에 위치한 부분에서의 박막 두께는 수치 해석의 결과와 어느 정도 일치하다는 것을 확인하였다. 또 반응 모델을 화학양론적 모델과 일치하도록, 즉 반응 속도가 H2O의 농도의 제곱에 비례하도록 하여 수치 해석을 수행한 결과 온도, TTC 유량, H2O 유량에 대해 앞서 수행한 수치 해석과 거의 일치하는 결과를 도출하였다.
목차
제 1 장 서론 11.1 연구배경 및 목적 11.2 연구개요 4제 2 장 상압화학기상증착법(APCVD) 72.1 상압화학기상증착법(APCVD)의 증착 과정 72.1.1 APCVD 반응의 종류 92.2 Rideal-Eley 메카니즘 11제 3 장 SnO2 박막 증착 실험 133.1 실험 장비 및 측정 장비 133.1.1 실험 장비 133.1.2 측정 장비 163.2 온도 측정 173.3 Scanning 박막 증착 253.2 Static 박막 증착 26제 4 장 SnO2 박막 증착 수치 해석 274.1 수치 해석 Schematics 274.2 수치 해석 모델 29제 5장 결과 및 고찰 33제 6장 결론 및 향후 연구과제 58참 고 문 헌 60영문요약 63
최근 본 자료
댓글(0)
0