Study of Molecular Diffusion Behavior on Negative Curvature Pore : Diffusion area, Curvature, Angle

Abstract

이 논문에서는 음수 곡률 또는 각도의 나노 구멍을 갖는 기질 위에서 diethyl zinc(DEZ)와 2-butyne-1,4- diol(BYDO)를 이용하여 유-무기 복합 박막을 형성하였다. 접속이온빔(Focused ion beam)을 통하여 9가지 곡률을 갖는 원과 7가지 확산 면적을 갖는 사각형, 6가지 다른 각도를 갖는 7종류의 다각형을 평삭(milling)하였다. 기상분자층증착 박막의 두께는 고해상도 주사투과전자현미경(HRS-TEM: High Resolution Scanning Transmission Electron Microscopy)을 이용하여 측정하였다. 기질인 나노 구멍의 음수 곡률과 확산 면적 또는 각도에 따라 박막의 성장 속도가 차이가 나는 것을 확인하였다. 음수 곡률과 비례하고 음수 각도와 확산 면적에 반비례하는 박막 성장 속도를 관찰하였다. 또한 증착층의 수가 증가할수록 영향이 커지는 것을 확인하였다. 이를 통하여, 분자간 상호작용이 음수 곡률이 커질수록, 음수 각도와 확산 면적이 작아질수록 반발력이 강하게 작용하여 분자층이 누워있지 않고 서있게 되므로 박막 증착 두께가 커지는 것임을 규명하였다.|In this paper, an inorganic composite thin film is formed on a substrate having a negative curvature or angle of nano-hole using diethylzinc(DEZ) and 2-butyne-1,4-diol(BYDO). A circle with nine kinds of curvature, a square with seven kinds of diffusion areas, and seven kinds of polygons with six kinds of different angles were flat-cut through the Focused ion beam. HRS-TEM (High Resolution Scanning Transmission Electron Microscopy) is a type of TEM (transmission electron microscope). It is confirmed that the growth rate of the thin film varies depending on the negative curvature and diffusion area or angle of the nano hole being the substrate. A thin film growth rate proportional to the negative curvature and inversely proportional to the negative angle and the diffusion area is observed. Furthermore, it is confirmed that the influence increases as the number of vapor deposition layers increases. As the negative curvature of the intermolecular interaction increases, the negative angle and diffusion area decrease, the repulsive force acts, and the molecular layer does not lie down, so the thickness of the thin film deposition increases.