화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2020년 가을 (11/18 ~ 11/20, 휘닉스 제주 섭지코지)
권호 26권 1호
발표분야 G. 나노/박막 재료 분과
제목 펨토초 레이저 펄스를 이용하여 환원된 그래핀의 최적 선폭 패턴 구현에 관한 연구
초록  레이저 패턴 방식을 이용한 reduced Graphene Oxide(rGO)를 활용한 다양한 디바이스 개발에 관한 연구들이 계속되어지고 있으며, 특히 웨어러블 전자기기(flexible electronics)의 급격한 발전과 더불어 유연하면서도 신축성이 뛰어난 센서나 디스플레이에 고품질의 환원된 그래핀을 레이저 패턴 기술을 적용하고자 하는 연구들이 매우 활발하게 진행되고 있다. 레이저를 이용하여 환원된 친환경 그래핀 패턴 기술(Laser induced Graphene, LIG)은 간단하고 효율적으로 원하는 형태로 다양한 기판 위에 패터닝하는 것이 가능하며 신축 유연 전자 소자, 박막 형태의 에너지 저장 소자등과 같이 새로운 친환경 전자 소자 제작에 많이 활용되고 있다. 이러한 그래핀 패턴 구조를 이용한 전자 소자의 성능과 효용성을 높이기 위해서는 그래핀 고유의 2차원 특성을 유지하면서 가능한 최소한의 선폭을 구현할 수 있는 최소화된 레이저 패터닝 조건에 대한 연구가 필수적이다. 본 연구에서는 산화 그래핀 용액과 Ti:Sapphire 펨토초 레이저를 이용해 고품질의 최소선폭을 갖는 rGO 패턴 구현에 관한 연구를 진행하였다. 본 실험에서 사용된 조건들을 이용해 계산된 빔의 크기 18um에서 30um의 최소선폭을 갖는 그래핀 패턴을 구현하였다. 레이저의 스캔 속도와 광강도를 변화시켜 가면서 패턴된 그래핀을 라만분광법을 이용해서 각 조건에서의 그래핀의 구조 불안정도를 나타내는 비율과, 그래핀의 결정화 사이즈를 비교함으로써 그래핀이 가지는 고유한 특성인 2D peak을 확인함으로써 고품질의 rGO 특성을 갖는 최소 선폭을 구현하였다.
저자 정태인1, 박종균1, 이현수1, 김산1, 이진경1, 김세현1, 류하나2, 김승철1
소속 1부산대, 2BIT 융합기술(연)
키워드 <P>산화 그래핀; 환원된 산화 그래핀; 레이저 유도 그래핀; 최소선폭; 펨토초 레이저 다이렉트 라이팅</P>
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