인하대 조남희 교수팀 나노기술을 이용한 정보기술 소재 개발 NT 이용한 BaTiO3 제조 및 광소자용 반도체 박막 제조 연구도 수행 인하대학교 재료공학부 조남희 교수팀은 나노기술(NT)을 이용한 정보기술(IT)소재 개발을 수행하고 있다. 조 교수팀은 반도성 산화물 소결체(SrTiO3, BaTiO3)와 기능성 반도체 박막(ZnO, GaN, GaAs) 등을 연구하고 있다. 또 IT산업과의 복합 기능화를 위해 NT를 이용한 나노 BaTiO3 세라믹스 제조와 광소자용 반도체 박막 및 나노 기공성 Si 제조에 관한 연구를 수행중이다. IT 산업 전자부품인 바리스터, PTC서미스터, 가스 센서 및 반도체형 세라믹스 축전지 등을 제조할 때는 반도성 SrTiO3 및 BaTiO3 산화물이 주로 이용된다. 조남희 교수팀은 이들 반도성 산화물의 입계 구조와 화학 및 전기적 특성에 대한 이해를 향상시키고, 응용을 확대시키기 위한 연구를 수행하고 있다. 특히 표면 코팅된 분말을 이용해 산화물 소결체를 제조함으로써 재료내 입계 특성을 정밀하게 제어할 있는 공정개발을 하고 있다. 이런 새로운 개념의 전자 세라믹스 제조기법은 높은 작동 신뢰성과 정밀한 작동 특성을 가지는 PTC서미스터 및 바리스터 등의 제조기술에 긴요하게 이용될 수 있을 것으로 보인다. 수십 nm 이하 크기의 BaTiO3 분말은 독특한 물리적 특성이 관찰된다. 이와 같이 나노 크기를 가지는 나노 BaTiO3 분말은 산업 및 학계에서 다양한 응용 가능성 때문에 주목받고 있다. 이 분말을 이용한 나노 세라믹스 기술 향상을 위해 나노 분말을 이용하여 제조된 나노 입자 세라믹스의 물리적 특성에 대한 연구가 이루어지고 있다. 기존의 연구에서는 약 60nm 이하의 BaTiO3 나노 분말의 결정상은 입방정(큐빅)이었다. 이에 교수팀은 표면코팅된 나노 BaTiO3 분말을 이용하여 결정상이 정방정인 약 40nm의 나노 입자를 가지는 BaTiO3 나노 세라믹스를 제조했다. NT를 이용한 정방정 나노 입자 BaTiO3 세라믹스는 유전체 및 반도체 세라믹스 분야에서 매우 중요한 부분을 차지하고 있는 반도체형 세라믹스 축전지, PTC서미스터 및 정온 발열체의 획기적인 특성 향상은 물론 새로운 기능을 창출할 것으로 보인다. 이와 함께 조 교수팀은 자기 센서 및 이와 관련된 응용에 이용될 수 있는 초거대 자기저항(CMR) 박막의 구조 및 물성에 관한 연구를 수행하고 있다. 이 연구에서는 PLD(pulsed laser deposition)와 스퍼터법의 공정변수, CMR 박막의 전이온도 및 물성과의 상관관계를 파악하고 이해하는 실험을 주로 수행하고 있다. 또한 광전자 소자 및 산소가스센서로서 많은 관심을 모으고 있는 ZnO 산화물 박막은 특정한 조건에서 제조될 때 높은 전기전도성과 우수한 광학적 투과성을 가지고 있다. 따라서 태양전지나 평판표시소자 등과 같은 소자에 사용될 수 있도록 박막 제조 조건과 박막의 화학 조성 및 미세구조에 관한 연구가 수행되고 있다.