입자크기가 다른 은 나노입자 잉크의 열소결 시 잉크의 종류별 소결 물성

Abstract

4종류의 은 나노입자 잉크의 열소결시 은 나노입자의 크기가 잉크의 물리적 특성에 미치는 영향을 알아보았다. 이를 위해, 스핀코팅을 이용하여 300 nm의 두께로 Eagle XG 기판위에 은 나노입자 잉크를 도포하였다. 각각의 시편은 50℃부터 400℃까지 50℃의 간격으로 30 분간 가열로 열소결을 진행하였다. 비저항은 4 Point Probe를 이용하여 소결이 완료된 은 나노입자 잉크를 실온에서 측정한 저항과 표면 분석기를 이용하여 측정한 시편의 두께를 이용하여 계산하였다. 또한, 은 나노입자 잉크의 열소결 후 입자 크기에 따른 표면형상을 관찰하기 위해 주사전자현미경(Scanning Electron Microscope: SEM)과 원자간력현미경(Atomic force microscope: AFM)을 이용하였다. 이를 통해 관찰된 은 나노입자 잉크의 열소결 후 입자 크기에 따른 표면형상의 변화와 비저항의 관계를 연구하였다. 실험을 통하여 얻은 최소 비저항은 50 nm 은 나노입자 잉크의 350℃ 열소결 시 구한 2.6 x 10-8 Ω•m 이다. 또한, 300℃이하의 열소결 시에는 은 나노입자의 크기가 소결 후 물리적 특성 및 잉크의 표면형상상에 영향을 미치는 반면, 300℃이상의 열소결 시에는 물리적 특성과 잉크의 표면형상에 크게 영향을 미치지 않는다. 더불어, 결정립의 크기 측정을 통하여 결정립의 크기와 비저항간의 연관성을 연구하였다.