| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2017년 가을 (11/15 ~ 11/17, 경주 현대호텔) |
| 권호 | 23권 2호 |
| 발표분야 | G. 나노/박막 재료 분과 |
| 제목 | Thickness control of hexagonal boron nitride films for the utilization of gate-dielectric grown on silica substrate by chemical vapor deposition |
| 초록 | 그래핀에 대한 연구가 주목받기 시작한 이래로 이차원 단일 원자층 구조를 갖는 물질의 기초 연구가 활발히 진행되고 있다. 최근에는 반도체 물성을 가지고 있는 transition metal dichalcogenide와 black phosphorus 같은 다양한 이차원 소재에 대한 연구가 진행됨에 따라 채널물질의 고유한 성능을 보장할 수 있는 절연 기판의 필요성이 부각되고 있다. 다양한 절연 기판 가운데 hexagonal boron nitride (h-BN)는 강한 공유결합(sp2-hybridized)을 하고 있으며 그래핀과 같이 표면에 불포화결합(dangling bonds)이 없기 때문에, 이차원 채널 물질에 adsorbate doping을 하지 않는 장점이 있다. 게다가 원자수준에서 편평한 구조를 가지고 있으며, 투명하면서 유연한 기계적 물성과 열전도성이 우수해 나노 소재 절연 물질로 각광 받는 소재로 알려져 있다. 본 연구에서는 합성한 h-BN 필름의 절연 특성에 주목 하였다. h-BN은 monolayer 형태로는 충분한 누설전류밀도를 차단하지 못 한다. h-BN을 gate-dielectric으로 실제 디바이스에 적용하기 위해서는 충분히 낮은 누설전류밀도를 가지면서도 효과적인 전기장 전달을 위해 얇은 두께의 필름이 필요로 하다. 우리는 chemical vapor deposition법을 활용해 silica 위에 직접 h-BN 필름을 합성하고, 합성한 필름의 화학적, 구조적 특성을 보기 위해 XPS, Raman, XRD 등을 이용하여 분석하였다. 합성한 h-BN 필름의 패터닝을 통해 AFM과 cross-section SEM을 이용하여 필름의 두께를 측정하였고, 각 필름의 누설전류밀도를 측정하는 방법으로 두께에 따른 누설전류특성을 확인하였다. |
| 저자 | 위상우1, 정상혁2, 박재현1, 이정현1 |
| 소속 | 1한국과학기술(연), 2고려대 |
| 키워드 | hexagonal boron nitride (<EM>h</EM>-BN); chemical vapor deposition (CVD); Dielectric; Silica |
