화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2016년 가을 (11/16 ~ 11/18, 경주 현대호텔)
권호 22권 2호
발표분야 A. 전자/반도체 재료 분과
제목 금속 nanoparticle 환원을 통해 그래핀 접촉저항 감소
초록 기존의 thermal evaporation과 e-beam evaporation 공정을 통해 제작된 그래핀/금속  사이에는 Van der Waals Gap이 존재한다. 이 Van der Waals Gap은 접촉저항에 영향을 미치게 되는데 일반적으로 접촉저항은 소자의 동작속도와 소자 동작 시 소모되는 전력의 양과 상관관계가 있다. 즉, 접촉저항의 감소는 소자의 성능 향상에 영향을 준다.
이번 실험에서 우리는 그래핀 위에 용액을 올리고 전류를 인가하여 Ag nanoparticle을 그래핀 위에 환원시켰다. 그리고 Ag nanoparticle이 환원된 그래핀 위에 금속을 올림으로써 그래핀/금속 사이의 존재하는 Van der Waals Gap 영향에 의한 접촉저항을 줄였다. 또한 ALD를 이용하여 TiN을 그래핀의 결함에 증착하여 실험을 진행하였다. 그 결과 순수 그래핀의 경우 접촉저항의 크기가 1000±200Ω에 반해 Ag nanoparticle을 입힌 그래핀의 접촉저항의 크기가 500±150Ω으로 접촉저항이 크게 줄어진 것을 확인할 수 있었다. 또한 TiN을 이용한 실험에서도 접촉저항의 크기가 줄었음을 확인할 수 있었다.
이번 실험으로부터 우리는  thermal evaporation과 e-beam evaporation 공정 전에 그래핀의 결함과 표면에 다른 금속을 입힘으로써 그래핀/금속에 존재하는 Van der Waals Gap의 영향을 줄여 그래핀과 금속사이의 접촉저항을 감소시킬 수 있었다.

reference

1. Dong Hee Shin, Kyeong Won Lee, Jae Sung Lee, Ju Hwan Kim, Sung Kim and Suk-Ho Choi "Enhancement of the effectiveness of graphene as a transparent conductive electrode by AgNO3 doping"  
2. K. Nagashio, T. Nishimura, K. Kita, and A. Toriumi "Contact resistivity and current flow path at metal/graphene contact "
3. Adrien Allain, Jiahao Kang, Kaustav Banerjee  & Andras Kis “Electrical contacts to two-dimensional semiconductors”
4. MINGDA (OSCAR) LI, DAVID ESSENI, JOSEPH J. NAHAS, DEBDEEP JENA1 AND HUILI GRACE XING “Two-Dimensional Heterojunction Interlayer Tunneling Field Effect Transistors (Thin-TFETs)“
5. Wenjun Liu,  Jun Wei, Xiaowei Sun and Hongyu Yu “A Study on Graphene—Metal Contact”
저자 이일민, 신진하
소속 성균관대
키워드 그래핀; Van der Waals gap; 접촉저항
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