질화알루미늄 제조를 위한 플라즈마 CVD 공정의 개발

국문 초록 (Abstract)

질화알루미늄 초미립자를 합성하기 위한 열플라즈마 공정을 개발하였다. 적정한 반응계를 선정하기 위하여 Al/N_2, Al/NH_3 및 AlCl_3 system 각각에 대하여 열역학적 화학평형조성 계산을 수행하였다 초미립자 제조를 위한 플라즈마 장치는 hot wall 반응기와 cold wall 반응기로 구분하여 제작하였다. 실험결과는 XRD, SEM, FTIR, Patricle size analyzer로부터 고찰하였다. Cold wall 반응기에서 합성된 분말은 XRD로부터 broad한 피크로 관찰되었으며, FTIR 스펙트라에 의해 비정질 질화알루미늄인 것으로 관찰되었으며, 이것은 반응기 내에서 급격한 quenching으로 인해 질화알루미늄이 비정질상으로 형성되는 것으로 판단된다. Hot wall 반응기에서 합성된 분말은 질화알루미늄 결정으로 관찰되었다. 합성된 질화알루미늄의 전환율을 증가시키기 위하여 암모니아를 반응관 상부의 고온영역과 하부의 저온영역을 통하여 각각 주입시켰다 고온영역에서 암모니아를 주입시키는 경우 전환율에 뚜렷한 변화가 없었지만, 저온영역에서 암모니아를 주입시키는 것에 의해 전환율이 급격하게 향상되는 것이 관찰되었다 이로부터 반응율을 높이기 위하여 암모니아 가스를 주입시키는 경우, 고온영역에서는 암모니아가 반응에 기여하기 전에 질소와 수소로 분해됨을 알 수 있고, 따라서 암모니아의 분해반응을 억제할 수 있는 위치에서 주입시키는 것이 효과적인 것으로 판단되었다. 합성된 분말의 입도분포는 150nm~350nm 범위로 고르게 분포되었다

목차 (Table of Contents)

• 초록문
• 1. 서론
• 2. 실험
• 3. 결과 및 고찰
• 4. 결론
• 참고문헌