대형 그레핀 제조방법의 진전: 증착방법

전문가 제언

○ 단결정이며 단 층으로 된 흑연을 그레핀이라 하는데 이 첨단 재료가 신기한 자기전송(magnetotransport), 높은 전하 운반 및 실온에서의 탄도궤적 전달(ballistic transport) 특성을 갖는다. 이 때문에 Moore's 법칙 이후의 Si대치, 스핀트로닉스의 단 분자 가스센서 및 테라헤르츠(1012Hz) 발진기 등의 특수용도로 그레핀이 사용되고 있다. 또한 그레핀은 전자, 광학소자, 전자부품의 열관리, 에너지, 생물계 등 여러 곳에 중요하게 사용되는 재료이다

 

○ 이와 같은 고 정밀도를 요하는 부품에 적용되기 위 하여는 그레핀의 균일한 성장이 필수적이다. SiC기판에 진공에서 고온 소둔으로 그레핀을 성장시키는 기술이 전부터 이용되었으나 이 기법의 경우 제조되는 그레핀의 크기가 30~200nm로 작기 때문에 대 면적을 요구하는 최근의 추세에는 맞지 않는다.

 

○ 대 면적의 그레핀을 저렴하게 생산할 수 있는 방법으로 상향식 접근방식인 증착방법이 산업체에서의 제조방식과 비교하여 경쟁력이 있다. 상향식 접근방식으로 에피텍시 성장과 CVD방법으로 그레핀을 대량생산하는 기술이 개발되고 있으며 그레핀 제조기술에 따른 제품의 품질, 구조 및 수율에 관하여도 많은 연구가 진행되고 있다.

 

○ 국외 연구경향은 한국인 과학자가 포함된 독일과 미국, 중국 및 일본이 중심이 되어 SiC기판을 이용한 에피텍시 방법으로 그레핀을 제조하는 연구가 큰 진전을 이루고 있다. 또한 CVD공정으로 그레핀을 제조하는 연구도 역시 위의 4개국이 선도적으로 연구를 추진하여 상업적 대량생산 단계에 가깝게 접근하고 있다.

 

○ 국내의 연구경향을 보면 매우 괄목할 만하다. 지난 2010년부터 성균관대와 삼성종기원의 공동연구팀과 포항공대, 서울대 및 인천대등 여러 연구자들이 CVD방법으로 여러 종류의 기판(Fe, H-BN, Cu, Cu/Ni 및Ni/SiO2/Si)을 이용하여 C2H2, C2H4, CH4/H2를 탄소원으로 사용하여 대 면적 그레핀 제조, 기판에서 그레핀 안전제거 및 신축성 있는 투명 전극용 그레핀을 제조하는 연구가 활성화 되고 있다.

저자

Yuan Li and Nitin Chopra

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2015

권(호)

67(1)

잡지명

JOM Journal of the Minerals, Metals and Materials Society

과학기술
표준분류

재료

페이지

44~52

분석자

남*우

분석물

• 대형 그레핀 제조방법의 진전- 증착방법.pdf [378,453 byte]

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