| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2010년 봄 (05/13 ~ 05/14, 삼척 팰리스 호텔) |
| 권호 | 16권 1호 |
| 발표분야 | B. Nanomaterials Technology (나노소재기술) |
| 제목 | 그래핀 합성조건의 최적화 및 유연성 투명전도막 응용 |
| 초록 | 그래핀(Graphene)은 탄소원자들이 2차원 판상 구조에 육각형의 기본 형태로 배열되어 있는 원자 한 층(layer)의 나노재료로서, 우수한 역학적 강도와 화학적, 열적 안정성 및 흥미로운 전기 전자적 성질 등의 특징적이고도 우수한 물성으로 인하여 최근 매우 다양한 분야에서 주목 받고 있는 재료이다. 일반적으로 그래핀을 얻는 방법에는 물리•화학적 박리, 열화학증기증착법(TCVD), 탄화규소의 흑연화, 흑연산화물의 환원 등의 방법들이 알려져 있다. 이러한 방법들의 공통된 목표는 대면적으로 두께의 균일성이 높은 그래핀을 얻는 것으로 향후 산업적 응용을 고려한다면 이는 풀어야 할 시급한 과제로 인식되고 있다. 현재 많은 연구들이 진행되고 그 결과들이 속속 보고되고 있으며, TCVD방법이 그 중 가장 적합한 것으로 알려져 있다. 한편 그래핀의 차세대 응용으로는 센서, 메모리 등 광범위한 기능성 소자의 제작도 가능할 뿐만 아니라, 뛰어난 신축성, 유연성 및 투명도를 동시에 가지면서도 비교적 간단한 방법으로 합성 및 전사, 패터닝이 가능해 기존의 디스플레이, 터치스크린, 태양전지 등의 평판디스플레이에 대표적으로 사용된 투명전극인 인듐주석산화물 (ITO)의 대체물질로 주목 받고 있다. 본 연구에서는 TCVD법을 이용하여 냉각속도, 합성온도 등을 변경하여 그래핀의 두께 균일성 향상을 도모하였다. 원료가스로는 메탄을 사용하였고, 기판으로는 전자빔증착법으로 증착한 니켈 박막 및 구리호일을 사용하였다. 실험결과 1000℃ 에서 합성하고 4℃/min의 냉각속도로 냉각한 경우가 두께 균일성이 높은 단일층 그래핀이 합성된 것을 확인하였다. 합성한 그래핀은 분석의 용이함 및 향후 다양한 응용을 위하여 산화막실리콘 웨이퍼 및 투명고분자 기판 위에 전사(transfer)하였다. 합성된 그래핀의 구조평가를 위해서는 광학현미경, Raman분광기, 원자힘현미경, 주사전자현미경, 투과전자현미경 등을 이용하였다. |
| 저자 | 이병주1, 유한영2, 정구환1 |
| 소속 | 1강원대, 2한국전자통신(연) |
| 키워드 | graphene; chemical vapor deposition; graphene thickness uniformity; transparent; flexible and conducting film |
