CVD법에 의한 그래핀의 제작

전문가 제언

○ 그래핀의 고결정성으로 대면적이 요구되고 있다. 그래핀의 제작법은 최초에 보고된 기계적 박리법을 포함해서 몇 가지가 있으나 메탄 등의 탄화수소부터 합성되는 CVD법은 단층그래핀을 대면적으로 합성할 수 있으며 근년 대단히 발전하고 있다. 본 논문에서는 이종에피택셜금속을 이용한 단층그래핀의 방위제어, 도메인 구조해석의 결과, 단결정 도메인의 거대화 및 롤투롤(roll to roll)방식의 대면적 합성현황을 소개한다.

 

○ 그래핀의 물리·화학적 및 기계적 특성의 우수성으로 산업에 적용하기 위한 많은 노력을 하고 있다. 그래핀은 투명 전도전극의 면저항을 낮추기 위해서 ４층 정도, 밴드 갭 제어에는 ２층 정도가 이상적이다. 현재에는 단층그래핀을 Cu촉매 위에 합성해서 그것을 복수회로 전사해서 다층그래핀을 얻지만 １회의 CVD로 층수를 엄밀히 제어할 수 있는 합성기술이 필요하다.

 

○ 중국 연구그룹은 그래핀의 핵생성 밀도를 억제해서 CVD의 가스조성과 반응조건의 제어로 2mm, 5mm의 큰 그래핀 단결정 도메인을 Cu포일로 얻는 발전을 보였다. (Nat. Commun 4(2013)2096). UNIST 백종법 교수는 그래핀에 불소와 질소를 함께 도핑해 on/off전류를 제어해서 반도체로 활용이 가능한 그래핀을 대량생산하는 연구결과를 발표하여(Angewan. Chemie Inter. Edi.의 2014년 VIP논문) 반도체의 상용화에 대한 기대가 높아지고 있다.

 

○ 그래핀, 탄소나노튜브의 꿈의 소재를 발견하고 R&D를 착수한지 10여년이 흘렀다. 그래핀을 활용한 경량화 소재로서 테니스라켓 등이 출시되었으나 터치스크린 전극, 에너지, 플렉시블 합성소재 등의 상용화의 길은 열리지 않았다. EU에서는 그래핀 관련 연구로 향후 10년 동안 10억 유로를 투자해서 연구 및 상용화의 계획을 발표했다. 한국은 그래핀 특허분야에서 3기관(삼성전자, KIST, 성균관대)이 세계 10위권 내에 들어가는 성과를 얻었다. EU와 협력해서 그래핀에 관한 연구를 세계수준으로 높이고 상용화를 실현하는 전략이 요구된다．

저자

吾？ 浩樹

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

전기·전자

연도

2013

권(호)

82(12)

잡지명

應用物理

과학기술
표준분류

전기·전자

페이지

1030~1036

분석자

박*식

분석물

• CVD법에 의한 그래핀의 제작.pdf [355,482 byte]

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