| 1 |
1
(a) 반응 챔버를 가열 수단에 의해 가열하여 800∼1400℃의 온도로 일정하게 유지하는 단계;
(b) 가열 수단을 이용하여 가열하여 알루미늄 소스 저장부에 장입된 알루미늄 소스를 기화시키는 단계;
(c) 기화된 알루미늄 소스 가스를 반응 챔버로 유입하면서 질소 소스 가스를 상기 반응 챔버로 주입하는 단계;
(d) 상기 반응 챔버에서 알루미늄 소스 가스와 질소 소스 가스가 화학적으로 기상 반응하여 질화 알루미늄 분말이 형성되는 단계;
(e) 상기 반응 챔버에서 합성된 질화 알루미늄 분말과 반응 부산물을 포집기에서 포집하는 단계; 및
(f) 포집된 반응 부산물을 제거하기 위하여 반응 부산물이 열분해되는 온도보다 높고 질화 알루미늄이 열분해되는 온도보다 낮은 온도에서 열처리하여 반응 부산물을 선택적으로 제거하는 단계를 포함하며,
상기 (e) 단계에서,
상기 포집기는 1차 포집부와 2차 포집부를 포함하여 이루어지며, 상기 1차 포집부의 둘레에 구비된 냉각 실린더 내를 냉각수가 순환되게 하여 질화 알루미늄과 반응 부산물이 응축되어 스테인레스 재질의 상기 1차 포집부에 포집되게 하고, 상기 2차 포집부로 내화학성 및 내열성을 갖는 테프론 재질의 필터를 사용하고 상기 1차 포집부를 통과한 질화 알루미늄 분말과 반응 부산물을 포집하는 것을 특징으로 하는 질화 알루미늄 분말의 제조방법
|
| 2 |
2
제1항에 있어서, 상기 (a) 단계 전에,
알루미늄 소스가 저장된 알루미늄 소스 저장부, 상기 반응 챔버 및 상기 포집기 내에 존재하는 불순물 가스를 제거하고 진공 상태를 만들기 위하여 로터리 펌프를 작동시켜 진공 상태로 배기하는 단계;
운반 가스를 상기 반응 챔버에 주입하는 단계; 및
펌핑부의 펌핑량을 감소시킨 후 배기되는 가스의 양이 균일하게 유지하는 단계를 포함하는 질화 알루미늄 분말의 제조방법
|
| 3 |
3
제1항에 있어서, 상기 반응 챔버 및 상기 알루미늄 소스 저장부에 운반 가스를 공급하고, 상기 운반 가스로는 질소 또는 불활성 가스를 사용하며, 상기 운반 가스의 공급 유량은 100∼500㎖/분 정도로 설정하는 것을 특징으로 하는 질화 알루미늄 분말의 제조방법
|
| 4 |
4
제3항에 있어서, 상기 운반 가스에는 반응 챔버 또는 알루미늄 소스 저장부 내에 존재하는 잔존 산소를 제거하기 위하여 수소 가스가 1∼3％ 더 포함되는 질화 알루미늄 분말의 제조방법
|
| 5 |
5
제1항에 있어서, 상기 (b) 단계는,
가열 수단을 이용하여 가열하여 알루미늄 소스 저장부에 장입된 알루미늄 소스를 기화시키되, 가열 수단에 의한 가열은 간접 가열 방식을 적용하여 가열 수단에 의해 가열하고 알루미늄 소스 저장부의 온도는 100∼280℃로 유지되게 하며, 상기 알루미늄 소스 저장부와 상기 반응 챔버 사이의 도관은 가열 수단을 이용하여 일정 온도보다 높게 유지하는 것을 특징으로 하는 질화 알루미늄 분말의 제조방법
|
| 6 |
6
삭제
|
| 7 |
7
제1항에 있어서, 상기 반응 부산물의 열분해는 질소 또는 불활성 가스 분위기에서 200~500℃의 온도로 30분∼2시간 동안 수행하는 것을 특징으로 하는 질화 알루미늄 분말의 제조방법
|
| 8 |
8
제1항에 있어서, 상기 알루미늄 소스로는 알루미늄(Al) 성분을 포함하는 AlCl3를 사용하고, 상기 질소 소스로는 암모니아(NH3)와 질소(N2)를 사용하는 것을 특징으로 하는 질화 알루미늄 분말의 제조방법
|
| 9 |
9
제1항에 있어서, 상기 알루미늄 소스로는 염화 알루미늄(AlCl3)을 사용하고, 상기 질소 소스로는 암모니아(NH3)를 사용하며, 상기 반응 챔버에서 염화 알루미늄(AlCl3) 가스와 암모니아(NH3) 가스가 화학 기상 반응하여 질화 알루미늄(AlN) 분말과 반응 부산물인 염화 암모늄(NH4Cl)이 합성되며, 상기 염화 암모늄(NH4Cl)의 열분해 온도보다 높은 온도에서 염화 암모늄(NH4Cl)이 선택적으로 제거되는 것을 특징으로 하는 질화 알루미늄 분말의 제조방법
|
| 10 |
10
제1항에 있어서, 형성된 상기 질화 알루미늄 분말은 10∼80㎚의 입경을 갖는 것을 특징으로 하는 질화 알루미늄 분말의 제조방법
|
| 11 |
11
알루미늄 소스와 질소 소스가 화학 반응하여 질화 알루미늄 분말을 합성하는 반응 챔버;
상기 반응 챔버에 알루미늄 소스 가스를 공급하는 알루미늄 소스 공급부;
상기 반응 챔버에 질소 소스 가스를 공급하는 질소 소스 공급부;
알루미늄 소스 가스와 질소 소스 가스를 상기 반응 챔버로 운반하는 역할을 하는 운반 가스 공급부;
상기 반응 챔버에서 합성된 질화 알루미늄을 포집하는 포집기; 및
상기 반응 챔버와 상기 포집기를 진공 상태로 만들고 상기 반응 챔버에서 합성된 질화 알루미늄(AlN) 분말이 포집기로 흐르도록 유도하는 펌핑부를 포함하며,
상기 알루미늄 소스 공급부는,
알루미늄 소스를 저장하여 반응 챔버로 알루미늄 소스 가스를 공급하기 위한 알루미늄 소스 저장부와, 알루미늄 소스를 가열하여 기화시키기 위한 가열 수단과, 간접 가열 방식을 적용하기 위한 액체 저장부와, 상기 알루미늄 소스 저장부와 상기 액체 저장부 사이에 상기 알루미늄 소스 저장부를 균일하게 가열하기 위한 액체를 구비하며,
상기 포집기는,
내열성과 내화학성을 갖는 스테인레스로 된 원통 형상의 1차 포집부; 및
상기 1차 포집부에서 미처 포집되지 않은 질화 알루미늄 분말과 반응 부산물을 필터링하기 위한 2차 포집부를 포함하며,
상기 1차 포집부의 둘레에는 냉각 실린더가 구비되고, 냉각 실린더 내부를 냉각수가 순화되게 하여 질화 알루미늄 분말 및 반응 부산물이 응축되어 1차 포집부의 벽면에 달라붙어 포집되게 구성하고, 상기 2차 포집부는 상기 1차 포집부를 통과한 질화 알루미늄 분말 및 반응 부산물을 걸러내기 위한 필터로 구성하는 것을 특징으로 하는 질화 알루미늄 분말을 제조하기 위한 화학기상합성 장치
|
| 12 |
12
제11항에 있어서, 상기 알루미늄 소스 저장부는 내열성과 내화학성을 갖는 테프론 재질로 코팅되어 있고, 운반 가스가 유입되게 운반 가스 공급부와 도관을 통해 연통되어 있으며, 상기 알루미늄 소스 저장부와 상기 반응 챔버를 연통하는 도관의 둘레에는 가열 수단이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 질화 알루미늄 분말을 제조하기 위한 화학기상합성 장치
|
| 13 |
13
제11항에 있어서, 상기 반응 챔버는 내열 충격성을 갖는 석영(quartz)으로 이루어지고, 반응 챔버 둘레에는 가열 수단이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 질화 알루미늄 분말을 형성하기 위한 화학기상합성 장치
|
| 14 |
14
삭제
|
