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2D 반데르발스 혼성 구조 합성 기술 동향 원문보기

E<SUP>2</SUP>M : Electrical & Electronic materials = 전기 전자와 첨단 소재, v.32 no.5, 2019년, pp.18 - 30  

고하영 (성균관대학교 에너지과학과) ,  최수호 (동국대학교 물리학과) ,  김수민 (한국과학기술연구원)

초록이 없습니다.

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문제 정의

  • 본고에서는 2차원 소재들에 관한 간단한 소개와 2차원 단일 소재 및 혼성구조의 성장에 관한 대표적인 방법 및 결과들에 대해 소개 하였고, 여러 소재들 중에서도 특히, 그래핀, hBN, TMdCs 단일 소재 연구들과 이를 활용한 반데르발스 혼성구조에 관한 연구들에 대해 정리해보았다.
  • 본고에서는 다양한 합성 방법들 중에서 화학 기상 증착법(chemical vapor deposition: CVD) 을 이용한 단일 2차원 소재 및 반데르발스 혼성구조의 다결정, 단결정 성장 연구 동향에 대해 소개하고자 한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
TMdCs가 갖는 특성은? 3 nm 이다 [8]. 이종 원소로 구성된 대표적인 2차원 소재인 TMdCs 는 다양한 전이금속 원소들(Mo, W, V, Ti 등) 과 칼코겐 원소들(S, Se, Te)의 조합에 따라 금속, 반도체, 초전도체, 자성체 등의 다양한 특성들을 갖는 것으로 알려져 있다 [5].
반데르발스 혼성구조를 제작하는 방법 중, 직접 합성하는 방법이 이상적인 이유는? 이렇게 반데르발스 혼성구조를 제작하는 방법으로는 1) 2차원 소재들을 물리적으로 적층 하는 전사 방법과 2) 2차원 소재 표면에 다른 2차원 소재를 직접 합성하는 합성 방법들이 알려져 있다. 전사 방법의 경우, 적층 시 계면에 발생하는 불순물 문제와 각 2차원 소재들의 결정 방향성 문제가 있어 직접 합성하는 방법이 반데르발스 혼성구조를 제작하는 가장 이상적인 방법으로 알려져 있다 [11].
단일 원소로 구성된 2차원 소재에는 어떠한 것들이 있는가? 2차원 소재들은 구성 원소에 따라서 다양한 종류가 존재한다 (그림 1). 단일 원소로 구성된 2차원 소재는 대표적으로 준금속(semi-metal) 특성을 보유한 그래핀(graphene, Gr)과 반도체 (semiconductor) 특성을 갖는 흑린(black phosphorus, BP)이 가장 널리 알려져 있다 [1-4]. 이종 원소로 구성된 소재로는 부도체 특성을 갖는 육방정계 질화붕소(hexagonal boron nitride, hBN)와 금속, 반도체, 초전도체 등의 특성을 갖는 전이금속 칼코겐화합물(transition metal dichalcogenides, TMdCs)이 존재하며, 현재까지 소재 자체의 물리적인 특성 및 다양한 응용에 대한 연구가 진행되고 있다 [5-7].
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