화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2016년 봄 (05/18 ~ 05/20, 여수 디오션리조트 )
권호 22권 1호
발표분야 G. 나노/박막 재료 분과
제목 Atomic Layer Etching of MoS2 Applicable to Next Generation Nano-device
초록 Layerd transition metal dichalcogenides (TMDs) 물질들은 다양한 전기적 광학적 특성들로 인해 차세대 2D-materials 로 각광 받고 있다. 이 중에 molybdenum disulfide (MOS2) 는 Mo 와 S 가 covalent 결합을 하고 있으며, layer 간에 van der Waals 결합을 하고 있는 물질로 MoS2 layer 수 가 bulk 에서 monolayer 로 변화함에 따라 band gap energy 가 1.29 에서 1.9 eV 로 변화하는 특성을 가지고 있어 최근 layer 를 control 하기 위한 합성 및 식각 연구가 많이 진행되어졌다. 하지만 CVD 와 PECVD 방법들로 합성된 MoS2 는 layer control 이 어려우며 plasma, laser, thermal annealing 방법들로 식각된 MoS2 는 layer control 이 가능하였지만 physical damage 를 피할 수 없었다.
본 연구에서는 Cl radical 의 흡착과 Ar+ ion beam 탈착이 1 cycle 로 이루어진 atomic layer etching (ALE) 공정을 이용해 MOS2 를 damage 없이 한 층씩 제거하는 연구를 진행하였다. 이 때 Cl radical 흡착 과 Ar+ ion beam 탈착만 개별적으로 진행하였을 경우에는 식각이 이루어지지 않았지만 두 과정이 순차적으로 진행되어졌을 때 한 층의 MOS2 가 완전하게 제거되는 것을 확인할 수 있었으며 trilayer 의 MOS2 샘플에 ALE 공정을 3 cycle 진행시켜 각 cycle 마다 atomic force microscopy (AFM), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), Raman spectroscopy 분석을 통해 MOS2 의 layer 를 한 층씩 정확하게 조절할 수 있다는 것을 증명할 수 있었다.
저자 지유진, 염근영, 김기석, 김기현
소속 성균관대
키워드 MoS<SUB>2</SUB>; atomic layer etching; Ar+ ion beam; Cl radical
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