| 초록 |
RF 열 플라즈마를 이용하여 고결정의 Ga이 도핑된 ZnO (GZO) 나노 분말을 합성하였다. 원료 분말은 수십 마이크로 크기의 ZnO 분말에 2~4 wt.% 의 Ga2O3 분말을 볼밀로 혼합하여 준비하였다. 준비된 원료 분말은 Plate power 140 kVA, 급랭 가스 유량 7200 lpm (Ar) 의 조건하에서 운전된 RF 열 플라즈마 시스템에서 5 g/min 의 속도로 주입되어 처리되었다. 플라즈마 처리된 분말에 대한 XRD (X-ray Diffraction) 분석 결과, Ga2O3 결정피크가 사라져 ZnO에 Ga이 도핑되었음을 확인하였고, 결정립의 크기가 작아진 대신 wurtzite 구조로 잘 결정화 되었음을 관찰하였다. FE-SEM 사진으로부터, GZO의 테트라포드 (Tetrapod) 상이 형성되었음을 관찰하였으며, 10 mm 크기의 원료 분말이, 플라즈마 처리 후, 200nm 이하 크기로 줄어들었으을 알 수 있었다. 또한, TEM-EELS mapping 이미지와 SAED (Selected Area Electron Diffraction) 결과로부터, 얻어진 분말이 ZnO 구조를 가진 단일 상의 고결정 GZO 나노 입자임을 확인할 수 있었다. |
