열처리에 의한 Ti 기반 MXene 소재의 구조 변화와 전자파 간섭 차폐 특성에 관한 연구

• 영문명: Study on Structural Changes and Electromagnetic Interference Shielding Properties of Ti-based MXene Materials by Heat Treatment
• 발행기관: 한국마이크로전자및패키징학회
• 저자명: 슈에한 경지수 우윤성
• 간행물 정보: 『마이크로전자 및 패키징학회지』제30권 제3호, 111~118쪽, 전체 8쪽
• 주제분류: 공학 > 산업공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2023.09.30

국문 초록

높은 전기전도도와 우수한 기계적 강도, 열안정성을 가진 2차원 전이금속탄화물 또는 질화물인 MXene은 최근가볍고 유연한 전자파 차폐 소재로 많은 주목을 받고 있다. 특히, Ti 기반의 Ti₃C₂Tx와 Ti₂CTx는 방대한 MXene 계열 시스템에서 전기 전도성과 전자파 차폐 특성이 가장 우수한 것으로 보고되고 있다. 따라서, 본 연구에서는 Ti₃AlC₂와 Ti₂AlC의층간 금속 에칭과 원심 분리법을 통하여 합성된 Ti₃C₂Tx와 Ti₂CTx 분산용액을 진공 여과법을 이용하여 수 마이크로 두께의 필름을 제작하였으며, 고온 열처리 후에 필름의 전기전도도 및 전자파 차폐 효율을 측정하였다. 그리고, X선 회절법과광전자 분광법을 이용하여 열처리 후의 Ti₃C₂Tx와 Ti₂CTx 필름의 구조적 변화와 전자파 차폐에 미치는 영향을 분석하였다. 본 연구의 결과를 바탕으로 향후 소형 및 웨어러블 전자기기에 적용하기 위한 매우 얇고 가벼운 우수한 성능의 MXene 기반 전자파 차폐 필름을 위한 최적 구조를 제안하고자 한다.

영문 초록

MXene, a two-dimensional transition metal carbide or nitride, has recently attracted much attention as a lightweight and flexible electromagnetic shielding material due to its high electrical conductivity, good mechanical strength and thermal stability. In particular, the Ti-based MXene, Ti₃C₂Tx and Ti₂CTx are reported to have the best electrical conductivity and electromagnetic shielding properties in the vast MXene family. Therefore, in this study, Ti₃C₂Tx and Ti₂CTx films were prepared by vacuum filtration using Ti₃C₂Tx and Ti₂CTx dispersions synthesized by interlayer metal etching and centrifugation of Ti₃AlC₂ and Ti₂AlC. The electrical conductivity and electromagnetic shielding efficiency of the films were measured after heat treatment at high temperature. Then, X-ray diffraction and photoelectron spectroscopy were performed to analyze the structural changes of Ti₃C₂Tx and Ti₂CTx films after heat treatment and their effects on electromagnetic shielding. Based on the results of this study, we propose an optimal structure for an ultra-thin, lightweight, and high performance MXene-based electromagnetic shielding film for future applications in small and wearable electronics.

목차

1. 서 론

2. 실험 방법

3. 결과 및 토의

4. 결 론

감사의 글

References

키워드

MXene Ti₃C₂Tx Ti₂CTx heat treatment EMI shielding material