| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2017년 가을 (11/15 ~ 11/17, 경주 현대호텔) |
| 권호 | 23권 2호 |
| 발표분야 | G. 나노/박막 재료 분과 |
| 제목 | 스트레처블 필름 히터 응용을 위한 SWCNT-Ag nanowire 하이브리드 전극의 제작 및 특성평가 (Fabrication and Characterization of SWCNT-Ag Nanowire Hybrid Electrode for Stretchable Film Heater) |
| 초록 | 우수한 전기적, 광학적 특성으로 인해 신축성 전극으로 널리 연구되고 있는 은 나노와이어(silver nanowire, Ag NW)는 낮은 열 안정성과 내화학성 및 반복적인 인장, 굽힘, 전단, 비틀림 등의 기계적 변형에 의한 균열(crack) 및 박리(delamination) 현상 발생으로 인해 전기적 특성 및 신뢰성 저하를 유발한다. 또한 은 (silver, Ag)의 고유 물질 특성상 전류 흐름에 의해 전극 주변에 형성된 전기장 하에서 온도와 습도의 변화에 의해 가속화되는 전자이동(electromigration) 특성으로 인해 원자의 확산에 의해 발생하는 (void)과 힐록(hillock)은 주변 전극에도 영향을 주어 누설 전류 증가 및 단락 현상을 발생시킨다. 그러므로 신축성 전극으로의 적용을 위해서는 은 나노와이어의 열적, 전기적, 기계적 특성 향상 및 전자이동 현상을 억제하는 연구가 필수적이다. 본 연구에서는 신축성 은 나노외이어 전극의 신뢰성을 향상시키기 위해 Ag NWs 에 우수한 열전달 특성과 탄성강도를 가지고 전자이동과 부식 및 산화 현상에 저항성이 강한 단일벽 탄소나노튜브(single-wall carbon nanotube, SWCNT)를 도입한 SWCNT−Ag NW 하이브리드 전극을 제안하였다. 단일벽 탄소나노튜브 분산액과 은 나노와이어 분산액의 혼합비 조절을 통하여 탄소나노튜브가 은 이온의 확산 방지막 역할과 은 나노 와이어 사이의 네트워크 브릿지(network bridge)를 형성하도록 하여 새로운 하이브리드 신축성 전극 물질을 개발하였다. 최종적으로 소자 특성 평가를 위해 신축성 있는 3M VHB 기판에 최적화된 SWCNT−Ag NW 하이브리드 전극을 적용하여 신축성 필름 히터(film heater)를 제작하고 전기적, 열적 특성 및 신뢰성을 평가하였다. |
| 저자 | 이수정, 김종우, 박정혁, 명재민 |
| 소속 | 연세대 |
| 키워드 | Single-wall carbon nanotube (SWCNT); Ag nanowire (Ag NW); Stretchable electrode; Anti-electromigration; Stretchable film heater |
