Member Research Publication Lectures Notice

Simulation
Nano Phase Diagram -
Solder
Synthesis NPs
Facilities
Synthesis NPs
/ Synthesis of Nanoparticle and Application
> Research > Synthesis NPs
나노 입자 합성
본 연구실의 합성 그룹은 수준 높은 열역학의 이해를 바탕으로 bimetallic 나노 금속 입자를 설계하여, 현재 나노 입자가 직면한 장애물들을 뛰어넘고자 연구를 진행하고 있다. 특히, 수년 전부터 관심을 받아온 인쇄 전자 분야에서 본 연구그룹의 기술을 적용하고 있다.
1. 나노 입자 합성
본 연구실은 산업적으로 이용가능성이 높도록 낮은 온도에서 합성이 가능하며, 광범위하게 사용되는 고전도성 금속 나노 입자 합성에 관한 연구를 진행하고 있다. 이를 통해, 현재 떠오르는 인쇄 전자 연구분야에 적합한 나노 잉크를 만들기 위한 노력을 하고 있다.
이러한 노력으로 본 연구실의 합성 그룹은 다음과 같이, 다양한 나노 입자 합성기술을 보유하게 되었으며, 이를 바탕으로 특성이 매우 뛰어난 이원계 금속 나노 입자 연구도 활발히 진행되고 있다.
무연 솔더 합금으로 현재 널리 사용되는 Sn3.0Ag0.5Cu (Tmp 217oC), Sn0.7Cu (Tmp 227oC) 및 Sn3.5Ag (Tmp 221oC) 솔더 합금은 융점이 높아 전자 패키징 적용시 공정 온도를 높이기 때문에 에너지 효율 감소, 기판의 휨 현상 및 팝콘 크래킹과 같은 열 피로도에 의한 문제를 유발하여 전자 제품의 신뢰성을 크게 저하시킨다. 따라서 이러한 벌크 솔더 합금을 나노화 하여 공정 온도를 낮추어 신뢰도 높은 전자 패키징을 구현하는 연구를 수행 중이다.?
또한, 무연 솔더 분야에서 널리 이용되고 있는 저융점 금속인 Sn(Tin)을 이용하여 본 연구실은 두 금속의 장점을 융합하여 전도성이 좋고 저온에서 sintering이 가능한 bimetallic Sn-Ag 나노 입자가 연구되고 있다.
2. 인쇄 전자 (Printed Electronics)
(1) 인쇄 전자 응용 범위
인쇄 전자 기술이란 전자회로와 센서, 디스플레이, 태양전지 등 다양한 전자소자 및 회로를 신문을 인쇄하듯 만드는 기술로서 그 적용분야가 무궁무진하다. 기존의 복잡한 도금이나 독성이 강한 에칭 방식과 달리, 필요한 부분을 나노 잉크로 직접 인쇄해 오염물질이 발생되지 않는 친환경적이고 경제적인 기술로서 새롭게 부각되고 있는 기술이다.
(2) 나노 잉크 제조기술
1) Silver (Ag) Nanoparticles
나노 잉크 연구분야에서는, 전기 전도도가 높고 상온 대기 조건에서 다루기 쉬어 공정이 편리한 Silver(Ag)가 일찍이 연구되어 왔다. 따라서, 본 연구실에서는 나노 합성 노하우를 바탕으로 (Silver(Ag) 나노 입자 연구를 진행 하였으며, 산업적으로 유리한 저온에서 합성이 가능한 Silver(Ag) 나노 잉크를 합성하였다.
2) Copper (Cu) Nanoparticles
Silver(Ag)가 활발히 연구되어 왔지만, 높은 가격 때문에 현실적으로 이용하기 어려운 부분을 보완하기 위해 Cupper(Cu) 입자가 활발히 연구되고 있다.
3) Silver-Copper (Ag-Cu) Nanoparticles
앞으로 기대되는 Silver-Copper bimetallic 나노 잉크가 활발히 연구되고 있다.
(3) 소자구현 (응용기술)

이렇게 합성된 나노 잉크를 응용하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다.



[Synthesis of NPs 연구성과: 2011년 이후]
Y. H. Jo, J. C. Park, J. U. Bae, H. Song and H. M. Lee, J. Nanosci. Nanotechno., 11(2), 1037 (2011)
Y. H. Jo, I. Jung, C. S. Choi, I. Kim and H. M. Lee, Nanotechnology, 22, 225701 (2011)
I. Jung, Y. H. Jo, I. Kim and H. M. Lee, J. Electron. Mater., 41(1), 115 (2012)
Y. H. Jo, I. Jung, N. R. Kim and H. M. Lee, Nanopart. Res., 14, 782 (2012)
C. S. Choi, Y. H. Jo, M. G. Kim and H. M. Lee, Nanotechnology, 23, 065601 (2012)
C. S. Choi, Y. U. Park, H. Kim, N. R. Kim, K. Kang and H. M. Lee, Eectrochim. Acta, 70, 98 (2012)
I. Jung, K. Shin, N. R. Kim and H. M. Lee, J. Mater. Chem. C, 1, 2, 1855 (2013)
N. R. Kim, I. Jung, Y. H. Jo and H. M. Lee, J. Nanosci. Nanotechnol., 13, 9, 6027 (2013)
N. R. Kim, K. Shin, I. Jung, M. Shim and H. M. Lee, J. Phys. Chem. C, 118, 45 (2014)