최근 한국과학기술한림원(KAIST)에서 DIAS(탈용매유도접착전환) 메커니즘을 기반으로 조밀하게 적층된 BN 나노시트로 구성된 고품질 BN 필름을 전사 인쇄하는 다용도 방법을 개발했다.

나노 육방정계 질화붕소(BN)는 우수한 성능과 개발 잠재력을 지닌 새로운 유형의 세라믹 재료로 최근 많은 주목을 받고 있습니다. 그것은 고온 산화 저항, 복사 저항, 높은 열 전도성, 고온 윤활성, 유전 특성 및 우수한 절연 특성의 특성을 가지고 있습니다. 방열 재료의 중요한 재료 중 하나이며 야금, 항공 우주, 전자 및 원자력 산업 등의 분야에서 널리 사용됩니다. 그러나 현재의 합성 과정에 의해 그 적용이 제한된다.

연구원들이 개발한 DIAS 방법은 요소 보조 볼 밀링 방법을 사용하여 BN 재료의 가장자리에 있는 히드록시 작용기를 수정하고 벗겨내어 BN 나노시트를 얻습니다. 그런 다음 볼 밀링된 BN 나노시트를 물, 투석 및 초음파 처리로 세척한 다음 진공 여과하여 BN 필름 재료를 얻습니다.

BN 시트의 가장자리 기능화 및 용매화 및 탈용매화 상태의 체계적인 제어와 결합된 막 표면 에너지의 합리적인 선택은 BN-BN, BN-막 및 BN-기판 경계에서 계면 상호 작용의 광범위한 조정 가능성을 가능하게 하는 것으로 나타났습니다. 따라서 BN 필름에 첨가제를 포함하지 않고 대상 기판에 표면 처리를 적용하지 않고도 DIAS는 심각한 표면 불규칙성을 포함하는 다양한 기판에서 순수 BN 필름의 거의 100% 전사 수율을 달성합니다. 인쇄된 BN은 밀도가 높고 잘 정돈된 미세 구조로 인해 수 마이크로미터 두께의 필름에 대해 높은 광학 투명도(>90%)와 우수한 열 전도성(>167 Wm -1 K -1 )을 보여줍니다.

결론적으로 본 연구는 차세대 광전자소자에서 보다 중요하고 중요한 역할을 할 고품질 질화붕소 박막을 제조하기 위한 전략을 제시한다.

참고 문헌: 한유진, 한혁진, 나윤혁, 김철규, 김무겸, 임훈희, 안광호, 장한휘, 유경식 외. 광학 이중 기능이 있는 열 순수 BN 필름의 탈용매 유발 다목적 전사 인쇄, Adv. 메이터. 2020.DOI: 10.1002/adma.202002099