본 논문에서는 graphene(그래핀)의 물리적특성 분석, 박막 제작 과정, 그래핀 FET 4 terminal device 제작, 성능 분석을 논의할 것이다.
흑연에서 분리된 그래핀은 1nm 미만의 두께인 2차원 구조로 되어있다. 벤젠 고리 형태로 이루어진 그래핀은 다양한 특성을 갖는다. sp3 hybridization 약한 결합구조 때문에 층간 분리가 쉽고, 6각형의 구조에 의한 ...
본 논문에서는 graphene(그래핀)의 물리적특성 분석, 박막 제작 과정, 그래핀 FET 4 terminal device 제작, 성능 분석을 논의할 것이다.
흑연에서 분리된 그래핀은 1nm 미만의 두께인 2차원 구조로 되어있다. 벤젠 고리 형태로 이루어진 그래핀은 다양한 특성을 갖는다. sp3 hybridization 약한 결합구조 때문에 층간 분리가 쉽고, 6각형의 구조에 의한 에너지 밴드 갭이 없는 특성을 갖는다. 이를 시뮬레이션을 통해 보였다. 그리고 그래핀 제작과정을 통해 그래핀의 광학적 특성 분석과, Raman 스펙트럼, AFM 분석의 특징을 논의 할 것이다. 이렇게 검증된 그래핀을 가지고 4-terminal device를 제작하고, 순수 그래핀의 특성을 분석하기 위해 다양한 표면처리 방법을 설명할 것이다. 제작된 4-terminal device를 이용하여 전기장, 캐리어 밀도에 따른 Id의 변화량을 측정하고, 전자의 이동도를 계산을 통해 보이고, 전기장에 의해 도핑 되는 그래핀의 특성을 이용하여, 다양한 게이트를 이용하여 그래핀을 선택적으로 도핑하였다. 전역/지역 게이트를 이용한 pp'p, pn'p, np'n, nn'n 의 다양한 p-n 접합을 구현하고, 이를 이용하여 그래핀 p-n 접합을 확인하였다.
본 논문에서는 graphene(그래핀)의 물리적특성 분석, 박막 제작 과정, 그래핀 FET 4 terminal device 제작, 성능 분석을 논의할 것이다.
흑연에서 분리된 그래핀은 1nm 미만의 두께인 2차원 구조로 되어있다. 벤젠 고리 형태로 이루어진 그래핀은 다양한 특성을 갖는다. sp3 hybridization 약한 결합구조 때문에 층간 분리가 쉽고, 6각형의 구조에 의한 에너지 밴드 갭이 없는 특성을 갖는다. 이를 시뮬레이션을 통해 보였다. 그리고 그래핀 제작과정을 통해 그래핀의 광학적 특성 분석과, Raman 스펙트럼, AFM 분석의 특징을 논의 할 것이다. 이렇게 검증된 그래핀을 가지고 4-terminal device를 제작하고, 순수 그래핀의 특성을 분석하기 위해 다양한 표면처리 방법을 설명할 것이다. 제작된 4-terminal device를 이용하여 전기장, 캐리어 밀도에 따른 Id의 변화량을 측정하고, 전자의 이동도를 계산을 통해 보이고, 전기장에 의해 도핑 되는 그래핀의 특성을 이용하여, 다양한 게이트를 이용하여 그래핀을 선택적으로 도핑하였다. 전역/지역 게이트를 이용한 pp'p, pn'p, np'n, nn'n 의 다양한 p-n 접합을 구현하고, 이를 이용하여 그래핀 p-n 접합을 확인하였다.
This thesis demonstrates physical properties of graphene, fabrication method of graphene films and process of 4 terminal device for the analysis of graphene.
Graphene is a monolayer of carbon atoms packed into a dense honeycomb crystal structure that can be viewed as an individual atomic plane ext...
This thesis demonstrates physical properties of graphene, fabrication method of graphene films and process of 4 terminal device for the analysis of graphene.
Graphene is a monolayer of carbon atoms packed into a dense honeycomb crystal structure that can be viewed as an individual atomic plane extracted from graphite. To obtain graphene, here we demonstrate mechanical method using the tape and a single layer graphene. We also demonstrate the identification and selection of monolayers by using a combination of optical microscopy, Raman spectrum and atomic-force microscopy. Selected graphene films were further processed into 4-terminal devices. We explain cleaning method in the fabrication process, which very important to obtain pure graphene layer. We measure a drain current which depends on the carrier concentration by applying the local and global electric field respectively, and calculate the mobility of graphene with respect to local and global electric field. We demonstrated the transition between pp'p, pn'p, nn'n, np'n transistor with the combination of globally applied electric field as well as locally confined electric field with top gated graphene. It explains the availability of selective doping and various FET junctions in graphene.
This thesis demonstrates physical properties of graphene, fabrication method of graphene films and process of 4 terminal device for the analysis of graphene.
Graphene is a monolayer of carbon atoms packed into a dense honeycomb crystal structure that can be viewed as an individual atomic plane extracted from graphite. To obtain graphene, here we demonstrate mechanical method using the tape and a single layer graphene. We also demonstrate the identification and selection of monolayers by using a combination of optical microscopy, Raman spectrum and atomic-force microscopy. Selected graphene films were further processed into 4-terminal devices. We explain cleaning method in the fabrication process, which very important to obtain pure graphene layer. We measure a drain current which depends on the carrier concentration by applying the local and global electric field respectively, and calculate the mobility of graphene with respect to local and global electric field. We demonstrated the transition between pp'p, pn'p, nn'n, np'n transistor with the combination of globally applied electric field as well as locally confined electric field with top gated graphene. It explains the availability of selective doping and various FET junctions in graphene.
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