고출력 반도체의 기판, 자외선감지용 특수센서, 소재가공용 공구 등 미래
신산업분야의 핵심소재 개발에 응용할 수 있는 고결정 다이아몬드 후막
합성기술이 세계 처음으로 개발됐다.

한국과학기술연구원(KIST) 박막기술연구센터 백영준.은광용 박사팀은 직경
10cm 크기의 기판위에 1mm 두께의 다이아몬드 막을 형성시킬 수 있는 다음극
직류 플라즈마화학장치를 이용한 다이아몬드 후막합성기술을 개발했다고
28일 밝혔다.

이번 연구는 과학기술처 선도기술개발사업(G7)으로 지난 4년6개월동안
총 8억원의 연구비가 투입됐으며 민간기업으로는 (주)일진다이아몬드가
참여했다.

이 장치는 종전과는 달리 하나의 양극에 여러개의 음극을 장착한 것으로
두 극 사이에 직류전압을 가해 플라즈마를 만든 뒤 수소와 메탄가스를 투입,
화학반응을 일으켜 다이아몬드를 합성한다.

합성된 다이아몬드 후막은 경도가 크고 열전달속도가 구리나 은보다 5배나
빠르며 빛의 투과성 역시 뛰어나다.

또 전기적으로 부도체이기 때문에 고출력 반도체 및 3차원 멀티칩모듈의
열전달기판, 자외선감지용 특수센서, 고정밀 절삭공구 등의 핵심소재로
활용할 수 있다.

이 장치는 또 음극수를 늘려 플라즈마의 크기를 넓혀주는 방식으로 후막의
면적을 20cm까지 쉽게 키울수 있으며 장치가격 및 공정비용이 저렴하다.

이 장치를 이용한 다이아몬드 후막합성기술은 그동안 플라즈마의 안정화
기술이 미비해 양산공정으로 채택되지 못했었다.

백박사팀은 이번 기술개발과 관련해 2건의 미국특허와 3건의 국내특허를
받았으며 합성된 다이아몬드 후막의 폭넓은 응용을 위한 기술확보에 주력
하고 있다.

<김재일 기자>

(한국경제신문 1997년 8월 29일자).