탄소나노튜브에 대하여

목차

1. 탄소나노튜브란?

2. 탄소나노튜브의 시작

3. 발전

4. 탄소나노튜브의 구조와 종류

5. 응용개발분야
-반도체, 디스플레이, 연료전지등등

본문내용

된다. 그런데 탄소 나노튜브는 n-형 도핑이 안되어 반도체로서의 응용이 힘들게 되었다. 첫머리에 언급한 축구공 모양의 탄소분자를 처음 합성하여 1996년 노벨 화학상을 수상한 미국 Rice대학의 스몰리(Richard E. Smalley)교수는 최근 몇 년 동안 탄소 나노 튜브 합성에 진력해 왔으며 그리고 1996년 이후 다발모양의 나노튜브를 합성하는데 성공하였다.
튜브가 다발을 이루게 되면 튜브의 상호작용에 의해서 도핑을 하지않아도 도핑한 반도체의 성질이 가지게 된다. 따라서 반도체산업에서 탄소나노튜브에 눈독을 들이는 이유중의 하나가 바로 도핑이라는 커다란 제조과정을 줄일수 있어 단가를 대폭 줄일수 있기 때문이다.
인류 과학기술의 궁극적 반도체 소자로 생각되는 단일전자 트랜지스터(single electron transistor) 혹은 단일전자 기억소자에 거의 접근하게 된다. 즉 전자 한 개의 움직임을 조정해 작동하는 논리소자나 전자 한 개를 잡아두었다가 놓아주는 것으로 기억의 한 단위(bit)를 삼는 소자에 접근하는 것이다.
1원자 메모리
2000년 1월 미국의 클린턴 대통령은 나노테크놀로지를 국가적인 가장 중요한 과제의 하나라고 선언하였다. 그때 거론된 목표의 하나로 의회 도서관의 모든 데이터를 각설탕 정도의 크기를 지닌 메모리에 저장한다는 항목이 있었다. 하나의 원자로 1비트를 기록할 수 있게 되면, 그러한 초고밀도 메모리를 실현시키는 것도 가능해진다.
1cm3의 입면체에는 원자가 어느 정도 존재하고 있을까? “1cm는 원자가 108(1억) 개가 나란히 설 수 있는 정도의 크기이다. 입면체로 생각하면 세제곱하여 108x108x108=1024개의 원자가 각설탕 정도의 입면체에 들어 있는 셈이다.
Laser ablation 방법은 단층 탄소나노튜브 만을 합성하기 위한 장치로써, 석영관 안쪽에 전이금속과 흑연가루를 일정비율로 섞어 만든 시편을 외부에서 laser를 이용하여 시편을 기화시켜 나노튜브를 합성한다.
화학 기상 증착법(CVD): 원하는 물질을 포함하고 있는 기체 상태의 원료가스가 반응기 안으로 주입되면 열이나 플라즈마 등으로부터 에너지를 받게 되어 분해되는데, 이때 원하는 물질이 기판 위에 도달하여 막을 형성하는 기술이다. 탄소를 포함하고 있는 hydrocarbon gas(예, C2H2, C2H4, CH4)를 원료가스로 하고, 기판으로는 전이금속인 니켈, 코발트, 철 등의 박막이 사용된다.
나노의 크기
1nm는 원자 규모의 단위이다
나노테크놀로지에서는 1nm의 세계를 다룬다. 1m의 1000분의 1이 1mm, 1mm의 1000분의 1이 1㎛(마이크로미터)이다. 다시 1㎛의 1000분의 1이 바로 1nm이다. 1000x1000x1000, 즉 10억분의 1m가 1nm이다. 10억분의 1이라는 것은 얼마나 작은 것일까. 예를 들어 지구의 크기 10억분의 1은 어느 정도가 될까. 지구의 지름은 약 1만 2700km이다. 이것을 mm로 나타내면
12700x1000x 1000=12700000000(127억)mm가 된다. 그 10억분의 1이라면 겨우 12.7mm이다. 자그마한 구슬 정도의 크기에 불과하다. 이것을 보더라도 10억분 1이라는 숫자가 얼마나 작은지 알 수 있을 것이다.
그렇다면 인간을 기준으로 할 경우 10억분의 1은 어느 정도가 크기가 될까. 키가 1m인 여자아이로부터 시작하여 10분의 1씩 작아지는 세계를 살펴보자. 1000분의 1m(1mm)까지는 맨눈으로 볼 수가 있다. 1만분의 1m(100㎛)가 되면, 몸을 구성하는 세포가 보인다. 인간의 세포 크기는 평균 약 17㎛이다. 더욱 작게 해 보면 10만분의 1m(10㎛)에서는 염색체가, 100만분의 1m(1㎛)에서는 염색체의 기본 섬유가 보인다. 그리고 이제부터는 드디어 nm의 세계에 들어가게 된다. 1000만분의 1m(100nm) 에서는 염색체 기본 섬유의 구조, 1억분의 1m(10nm)에서는 DNA(디옥시리보핵산)의 이중 나선이 보인다. 그리고 10억분의 1m(1nm)에서는 DNA의 분자 구조가 보이게
되는 것이다.
참고문헌
http://home.hanyang.ac.kr/~nanotube/introduction/Introduction.html
http://edunet.kyungpook.ac.kr/~man4love/science/C_9.htm
www.iljinnanotech.co.kr/kr/material/1.html
http://www.nanotech.re.kr/frm3.htm

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탄소,   나노,   이지마,   탄소나노튜브의 시작,   탄소나노튜브의 종류,   탄소나노튜브의 구조