<일본시장보고서>차세대 기능성 박막의 동향(4) ~세라믹스기능 박막~(한국어판)
A4 35p/ 2021년 4월 15일 발간(Yano E-plus 2021년 1월호 게재내용 발췌)
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게재내용
1. 차세대 세라믹스기능 박막의 과제
2. 세라믹스 박막에서 어떤 기능이 부여되는가
2-1. 전자기능성
2-2. 초전도성
3. 주목되는 세라믹스기능 박막 제작방법
3-1. 기상합성법
3-2. 졸 겔법
3-3. 화학용액법
4. 차세대 세라믹스기능 박막의 시장규모 예측
(그림ㆍ표1) 차세대 세라믹스기능 박막의 일본 국내 및 세계 시장규모 예측 (금액: 2020~2030년 예측)
5. 차세대 세라믹스기능 박막에 관련된 기업・연구기관의 대응 동향
5-1. 국립대학법인 오사카대학(大阪大学)
(1) 「도포하고 소결만」으로 나노재료를 기판에 직접 성장시키는 기술
(그림1) (a)가스센서 소자의 외관, (b)유리기판 상에 성장한 수염 모양의 MoO3 나노입자의 SEM 상
(그림2) 각종 길이를 제어한 MoO3 나노로드의 단면 SEM 상
(a)약 70nm, (b)약 200nm, (c)약500nm, (d)약 600nm
(그림3) MoO3 나노로드 어레이 가스센서 특성측정장치 개략도
(2) 「도포만」으로 세라믹스 초박막을 코팅하는 기술
(그림4) 유기태양전지 사진과 셀 구조 개념도(좌) 및 광조사 중과 비조사 시 전류밀도전압(JV) 특성(우)
(3) 「도포하고 소결하지 않고」 다공질 세라믹스를 플라스틱 기판에 코팅하는 기술
(그림5) 플라스틱 기판에 성막된 나노구조 다공체 산화티타늄 박막(TiOx)
(그림6) 성막된 나노구조 다공체 산화티타늄 박막(TiOx)의 외관(상)과 표면 SEM 상(하),
a와 b는 다른 나노구조 다공체
(그림7) 고강도 광소성 장치 개념도 (좌)광조사 전, (우)광조사 중
(그림8) 성막된 나노구조 다공체 산화티타늄 박막(TiOx)의 SEM 상
(좌)가열소성 후, (우)광소성 후, (상)표면 상, (하)단면 상
5-2. 국립대학법인 오카야마대학(岡山大学)
(1) 산화철계 자성 반도체 박막 재료[1][2]
(그림9) Fe2-xTixO3 고용체 박막의 TEM 사진(좌)과 자화 곡선(우)
(2) 전자 강유전체 YbFe2O4 박막의 에피택셜 성장과 평가[3][4]
(그림10) 에피택셜 YbFe2O4 박막 제작 흐름도
(그림11) YbFe2O4 박막의 측정결과(좌측 위에부터 XRD, 단면 TEM상, 전자회절상, 양극점 측정)
(3) 산화철계 고주파 자성체 박막 재료[5]
(그림12) 산화철계 고주파 자성체 박막 재료의 개발 순서
5-3. 학교법인 간사이대학(関西大学)
(1) 새로운 성막 프로세스의 개발~플라스틱 표면에 세라믹스 박막을 만드는 기술
(그림13) 졸 겔법의 개략
(그림14) 전사 프로세스 순서
(그림15) (a)폴리카보네이트 기판 상에 제작한 ITO 박막의 표면 SEM 상,
(b)표면 SPM 상, (c)FIB 가공에 의해 제작한 단면의 SEM 상
(그림16) 플라스틱 기판 상에 패턴화된 세라믹스 박막 제작 순서
(그림17) 폴리카보네이트 기판 상에 제작한 리본 형태 ITO 박막의 SEM 상(좌),
ITO/PC 2종류의 세라믹 리본이 번갈아 나열된 패턴(우)
(2) 졸 겔법에 의해 제작되는 세라믹스 박막의 내부응력에 관한 연구
(그림18) 박막응력 측정장치 모식도
(그림19) 코팅막의 승온과정과 강온과정에서의 면내응력 변화 모식도
(그림20) 소성온도와 잔류응력의 관계: TiO2(좌), SiO2(중), YSZ(우)
5-4. 국립대학법인 도호쿠대학(東北大学) (1)
(1) 검은색이면서 의장성이 높고 전기가 흐르지 않는 세라믹스 박막의 개발
(그림21) 까맣지만 전기가 흐르지 않는 세라믹스 박막의 외관과 전자현미경 사진
(그림22) (a)기존 형, (b)높은 디자인성을 지닌 터치패널
(그림23) PLD 장치 모식도
(그림24) 개발한 Ag-Fe2O3 복합막과 카본의 가시광 흡수 스펙트럼
5-5. 국립대학법인 도호쿠대학(東北大学) (2)
(1) 랜턴 산화물의 초전도체화 메커니즘을 해명
(그림25) 고온 초전도체의 모물질 La2CuO4(좌)과 본 연구에서 다룬 LaO 에피택셜 박막(우)의 졀정구조
(그림26) YAlO3(110) 기판 상 LaO 박막의 합성조건
(그림27) YAlO3(110) 기판 상과 LaAlO3(001) 기판 상에 성장한 LaO 박막의 전기저항률 온도 의존성
(2) 실온 투명 강자성 반도체(Ti, Co)O2의 제어
(그림28) 자기 버퍼에 의한 박막 결정의 고품질화(좌)와 (Ti, Co)O2 박막의 미세 자기구조(우)
(3) 이상 원자가를 가진 R2O2Bi의 신규 합성법
(그림29) 고상 에피택셜에 의한 Y2O2Bi 합성
5-6. 국립대학법인 나고야대학(名古屋大学)
(1) 압전체 나노로드 어레이를 사용한 환경진동 발전소자
(그림30) PZT 나노로드 밀도(A/A0)가 실효적인 FOM33과 출력파워에 미치는 영향
(그림31) PZT 박막 및 나노로드의 SEM 상 (좌)PZT 박막, (우)PZT 나노로드, (상)표면 상, (하)단면 상
(2) 에피택셜 강유전체 박막의 전기광학특성
(그림32) (a)투과형 전계변조형 엘립소메트리 장치 모식도, (b)편광 상태의 변화 모습
5-7. 국립대학법인 요코하마국립대학(横浜国立大学)
(그림33) 상온치밀화 형광체 입자 분산 산화마그네슘 세라믹스의 외관
(그림34) 산화마그네슘 세라믹스의 파면
(좌)정수압 프레스 전, (중)물무첨가 정수압 프레스 후, (우)물첨가 정수압 프레스 후
(그림35) 정수압 프레스한 산화마그네슘 세라믹스의 EDX 분석결과
(좌)STEM 상, (중)O 매핑결과, (우)Mg 매핑결과
6. 세라믹스기능 박막기술의 장래 전망
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