| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2013년 가을 (11/06 ~ 11/08, 제주롯데호텔) |
| 권호 | 19권 2호 |
| 발표분야 | B. 나노 재료(Nano Materials) |
| 제목 | 폴리머-탄소나노튜브 복합체를 이용한 집적방식의 X-선 검출기 제작 |
| 초록 | 독일의 물리학자 빌헬름 뢴트겐((Wilhelm Conrad Röntgen)에 의해 X-선이 발견된 이래로 영상의학분야를 비롯한 X-선의 높은 투과성을 이용한 다양한 응용이 발전하였고, 더불어 X-선을 검출하는 기술도 발전하였다. 현상필름을 기반으로 하는 X-선 검출방식은 뛰어난 해상도를 나타내기 때문에 현재까지도 널리 사용되고 있으나, 현상시간이 상당히 소요되고 은 등의 중금속을 포함하며 재사용이 불가능하여 환경 오염 등의 문제가 있으므로, 이를 대체할 수 있는 새로운 방식의 X-선 검출 기술 개발이 요구되어왔다. 현재까지 많은 연구진에 의해 실리콘, 셀레늄, 카드뮴 텔루라이드 등의 무기물 반도체 소재를 기반으로 하는 디지털 X-선 센서에 대한 연구가 활발하게 수행되어오고 있으나, 이러한 무기물을 기반으로 하는 경우 소자 제작에 상당한 비용이 소요되고, 웨이퍼 면적 이상의 대면적 공정에 제한이 있으며, 소자를 휘거나 구부릴 수 없다는 단점이 있다. 이에 비하여 반도체 폴리머 소재의 경우 용액 공정을 기반으로 하기 때문에 상대적으로 공정비용이 저렴하며, 원하는 크기의 검출기 제작이 가능하다는 장점이 있다. 그러나 폴리머의 경우 무기물 소재에 비해 낮은 전기적 특성과 양자효율을 지니고 있어 X-선을 검출하는데 있어 그 성능이 무기물에 비해 낮다는 한계가 있다. 본 연구에서는 폴리머 소재의 전기적 특성을 개선하기 위하여 고전도성 물질인 탄소나노튜브와 복합체를 형성하였고 이를 이용하여 직접방식의 X-선 검출기 제작을 진행하였다. 본 연구에서는 P-타입 폴리머인 Poly[(9,9-di-n-octylfluorenyl-2,7-diyl)-alt-(benzo[2,1,3]thiadiazol-4,8-diyl)] (F8BT)와 Single Wall Carbon Nanotubes(SWNTs)의 복합체를 형성하였으며, 이를 이용한 쇼트키(Shottky) 다이오드를 제작하기 위하여 알루미늄을 바닥전극으로 금을 상부의 전극으로 하였다. 구리 표적(target)의 X-선 선원(source)를 이용하여 X-선 검출 성능 측정을 진행한 결과 X-선의 폴리머를 이용한 직접방식의 검출이 가능함을 확인하였고, 폴리머-탄소나노튜브 복합체에서의 광전류가 폴리머 단일 소재를 이용할 때 보다 증가하는 것을 확인하였다. |
| 저자 | 한희탁, 서정목, 이상근, 이순일, 이슬아, 이태윤 |
| 소속 | 연세대 |
| 키워드 | 폴리머; X-선; 검출기; F8BT; 탄소나노튜브 |
