나노기술 및 정책 정보

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● 일본 토호쿠대학 연구그룹이 금속 배선 등에 사용되는 구리 나노 입자를 기존 대비 50배 빠른 속도로 합성하는 기술 개발

● 구리 나노 입자는 직경이 80nm로 매우 작기 때문에 200℃ 정도의 소결로 배선을 만드는 것이 가능 

● 연구진이 개발한 합성법은 산화구리를 하이드라진(hydrazine)으로 직접 환원하는데, 하디드라진은 반응성이 높으며 산화구리에서 산소를 취해 아미드나 암모니아가 되어 분산제를 대신

● 해당 합성법은 1ℓ당 농도가 250g으로 기존 합성법에 비해 20~100배가량 진하고, 환원 반응 자체가 발열하기 때문에 반응액 전체가 균일하게 가열·반응이 진행되어 10분 안에 합성 가능

● 기존 하이드라진은 환원제로서 반응이 너무 강하여 구리 입자의 직경을 제어할 수 없다고 여겨져 왔기 때문에 입경 제어를 위해 희박한 조건에서 반응을 시켰으며, 구리 입자의 보호제 및 황산 등이 폐기물로 배출

● 하이드라진을 이용하면 표면 보호제를 첨가할 필요가 없으며, 하이드라진 유래 질소는 소결 공정에서 질소 가스로서 이탈하게 되고 폐수 처리도 불필요하게 되어 황산 등의 폐기물이 발생하지 않아 환경친화적으로 합성 가능

● 해당 연구 성과를 통해 구리 배선을 형성하는 수지 기판에 내열성이 높지 않은 수지를 선택할 수 있게 될 것으로 기대되며 연구진은 2024년도에 실용화하는 것이 목표