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구리에 그래핀 화학 증착

전문가 제언: ○ 구리에 그래핀의 균일한 고급 단층 증착의 발견이 상당한 관심을 발생시켰고 이 관심이 플라스틱과 유리 기판에 전사를 통한 넓은 면적의 박막 증착의 신속한 발전으로 옮겨졌다. 그래핀 박막의 광전기적 성질은 투과율과 전도성의 값이 각각 >90%와 30Ω/sq를 갖는 고품질을 보여 주었는데 이는 현재 첨단인 인듐 주석산화물 투명 전도체에 비교할만한 것이다.

○ 이 문헌에서 저자들은 이 주제에 관한 내용의 상세한 최신 설명과 화학 증착에 의한 구리 기판에 그래핀 증착 활용에서 극복되어야할 도전을 강조했다.

○ 그래핀을 금속 촉매를 이용하여 상압 또는 저진공 CVD로 성장할 경우 대형 기판을 쉽게 얻을 수 있으므로 금속 촉매를 이용한 CVD 기술이 현재 각광받고 있다. 최근 MIT의 Jing 그룹, Purdue 대학의 Chen 그룹, 국내에서는 성균관대학에서 이에 대한 논문을 발표한 바 있다. CVD 방법의 가장 큰 장점은 그래핀 박막의 가장 큰 문제점 중 하나인 대형 기판에 매우 유리하다는 점이다.

○ 삼성전기의 최인성 등은 결함 없는 대형 그래핀 기판을 얻기 위해 Si/Ni 박막위에 그래핀을 LPCVD로 성장하는 실험을 진행하였다. 시료는 Si위에 SiO2를 Sputtering으로 증착하였고, Ni 박막을 e-beam evaporator로 증착하였다. Thermal CVD 장비를 이용하여 그래핀을 성장하는 실험을 진행하였고 박막의 균일도 향상과 결함을 줄이기 위한 추가적인 개선 실험을 진행 중이다.

○ 미국 컬럼비아 대학의 Zhao 등은 초진공도에서 CVD에 의한 구리 단결정 표면구조의 큰 면적 단층 그래핀 성장에 대한 영향을 연구하였는데 Cu(111)에서 그래핀이 현미경적으로 균일한 시트를 형성하고, 그 품질은 다른 방향성을 갖는 그래핀 입자가 만나는 낟알 경계의 존재에 의해 결정된다는 것을 발견했다.

저자: Cecilia Mattevi et al,
자료유형: 학술정보