용어의 정의

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화학기상합성(CVS)은 가스 응축법의 포집기술과 CVD(chemical vapor deposition)법 또는 에어로졸법의 장점을 합친 나노분말 합성방법이다. 장치는 크게 전구체(precursor)를 전달하는 기구인 버블러(bubbler)와 분말 포집구역으로 이루어져 있다.
이 방법은 화염 또는 반응로 속으로 초기 원료인 금속유기물 전구체를 통과시켜 전구체를 열분해하고 열분해에 의해 활성화된 금속원자를 다른 반응가스(산소, 질소, 탄화수소)와 만나게 하여 산화물, 질화물, 탄화물 등의 나노분말이 형성되게 하는 방법이다.
휘발하기 쉬운 금속염화물, 수소화물 등의 화학반응을 이용하여 탄화물, 질화물 등의 비산화물계의 미분말을 만든다. 전구체 중 상온에서 기체인 것은 그대로, 액체인 것은 이송기체로 증기를 유도하여, 고체인 것은 가열에 의하여 기화시켜서 반응 가스와 화학반응을 일으키게 함으로써 분말을 얻는다.
CVS 공정의 장점은 완전히 균일(homogeneous) 기체상태에서 분자나 원자로부터 나노결정을 얻을 수 있다는 것이다. 반응구역에서의 온도, 압력, 유량의 정확한 제어가 가능하고 재현성이 높다. 더불어 가스의 유동이 경제적이고 측정가능하다.
그리고 화염을 저온에서 유지할 수 있어 낮은 온도에서 전구체를 열분해하고, 에어로졸법에 비해 화염속에서 체류하는 시간을 줄일 수 있기 때문에 1차입자의 응집을 줄일 수 있다. 또한 화염과 응축기 사이에 존재하는 큰 온도 차이로 인해 나노분말의 열영동력을 크게 높일 수 있기 때문에 많은 분말을 회수할 수 있다.
이 방법으로 금속의 경우 Si, Ge, 산화물의 경우 SiO2, TiO2, ZrO2, Al2O3, Y2O3, 질화물의 경우 Si3N4, 탄화물의 경우 WC, SiC 등의 나노분말을 직경 약 100 nm의 크기로 제조할 수 있다.