분말 원자층 퇴적원자층퇴적기술을 분체재료표면으로 확장하는 박막제조기술로서 에너지촉매, 생물의약 등 분야에서 중요한 응용우세를 갖고있다.그 핵심은 전통적인 ALD 기술이 파우더 재료 표면에 균일하게 퇴적하는 난제를 해결하는 데 있다.1. 작업원리의 혁신
전통적인 ALD 자한성 반응 메커니즘에 기초하여 유화 침대나 회전 반응기 등 특수 설계를 통해 파우더 재료의 균일 처리를 실현한다.파우더 입자는 반응 챔버 내에서 부상 또는 스크롤 상태에 있으며 각 입자 표면이 전구체 가스에 충분히 접촉 할 수 있는지 확인합니다.정밀하게 제어된 펄스 서열을 통해 전구체 분자가 입자 표면에 화학적 흡착과 반응을 일으켜 단원자층 박막을 형성한다.이런 층층이 생장하는 방식은 박막의 원자급 정밀도를 보장하는 동시에 분체재료가 표면적보다 커서 초래된 전통적인 도금막의 불균등한 문제를 해결하였다.
2. 핵심 기술 도전과 돌파
더 큰 도전은 분말 입자가 반응 과정에서 충분히 노출되고 뭉치지 않도록 하는 것이다.연구진은 유화상 반응기를 이용해 기체 흐름을 통해 입자를 부유 상태로 유지하는 등 다양한 솔루션을 개발했다.기계 진동 또는 회전 시스템을 이용하여 입자 롤링을 촉진한다;특수 공기 흐름 분포판을 설계하여 전구체 분포를 최적화하다.이러한 기술 혁신은분말 원자층 퇴적나노급 균일 코팅이 가능해 마이크로미터급 파우더에서도 우수한 박막 품질을 얻을 수 있다.
3. 응용분야 확장
여러 분야에서 강점을 보이다.에너지 촉매 분야에서는 촉매 입자 표면에 초박형 보호층이나 활성 코팅을 만들어 촉매 성능과 안정성을 높일 수 있다.생물의약면에서 약물담체립자에 생물상용성코팅을 제공하여 약물방출속도를 통제할수 있다.신에너지 소재 분야에서는 전극 소재의 표면 변성으로 배터리 순환 수명을 높이는 데 사용할 수 있다.
분말 원자층 퇴적기술은 혁신적인 공정설계를 통해 원자층침적의 정밀도우세를 성공적으로 분체재료분야로 확대하여 나노재료표면공정에 새로운 기술경로를 제공하였고 여러 첨단과학기술분야에서 심원한 영향을 미치게 될것이다.