초록 ▼

1. 유기금속 전구체와 탄소화합물을 이용한 원자층 증착법
☞ 그래핀 등 sp2 탄소를 성장하기 위해서는 전이금속 촉매가 필요로 하기 때문에 CO 및 t-butyl-acetylene을 리간드로 가지는 Co 착물을 전구체로 사용하고, 벤젠 등을 탄소 전구체로 사용한 ALD 공정을 개발하였다.
☞ 상기 전구체를 사용하는 고온 ALD 공정을 통하여 sp2 탄소가 성장됨을 확인하였으나, 성장된 그래핀은 결정질이 나쁘고 크기가 작으며, 층수가 여려겹인 그래핀 flake 수준인 것으로 추정된다.
☞ 그래핀의 성장을 위한 또 다른

1. 유기금속 전구체와 탄소화합물을 이용한 원자층 증착법
☞ 그래핀 등 sp2 탄소를 성장하기 위해서는 전이금속 촉매가 필요로 하기 때문에 CO 및 t-butyl-acetylene을 리간드로 가지는 Co 착물을 전구체로 사용하고, 벤젠 등을 탄소 전구체로 사용한 ALD 공정을 개발하였다.
☞ 상기 전구체를 사용하는 고온 ALD 공정을 통하여 sp2 탄소가 성장됨을 확인하였으나, 성장된 그래핀은 결정질이 나쁘고 크기가 작으며, 층수가 여려겹인 그래핀 flake 수준인 것으로 추정된다.
☞ 그래핀의 성장을 위한 또 다른 접근법으로, 저온에서 ALD를 수행한 후 고온 열처리를 통하여 그래핀을 제조하기 위한 공정을 수행하였다.
☞ 저온 공정에 의해서는 최저 400도에서 sp2 탄소를 증착할 수 있었으나 고온 열처리를 통하여 얻어진 그래핀 역시 결정성이 우수하지 않았다.
2. 그래핀 성장을 위한 기타 방법들
☞ 촉매로 Co 유기금속착물을 사용한 연구에서 성공적인 결과를 얻지 못했기 때문에, TiCl4, TMA등과 같은 화합물을 흡착시킨후 삼중결합화합물을 공급하여 aromatization을 요도하는 반응을 시도하였지만, sp2 탄소는 성장하는데 실패하였다.
☞ 마지막으로 유무기 복합막을 원자층증착법으로 성장한 후, 이를 고온 열처리하므로 그래핀을 성장하고자 하였으나 의미있는 수준의 sp2 탄소층을 얻을 수 없었다.
☞ 따라서 연구의 방향을 새롭게 정립하여 잔여 연구기간에는 새로운 층상구조 물질인 MoS2를 ALD로 성장하기 위한 연구를 수행하였다.
3. 원자층증착법에 의한 M oS2 성장
☞ MoS2는 그래핀과 유사한 층상구조 물질이지만, 밴드갭을 가지며 특히 단일원자층으로 제조될 경우 direct bandgap을 가지기 때문에 그래핀의 단점을 극복할 수 있는 전자재료로 주목받고 있다.
☞ 1,2년차에서 축적된 기술과 경험을 바탕으로, 새로운 Mo와 S 전구체를 이용한 ALD chemistry를 고안하였으며, 성공적으로 MoS2 ALD 공정을 개발하였다.
☞ 본 연구에서는 100도에서 MoS2를 성장할 수 있었으며, 성장된 박막은 MoS2의 전형적인 Raman peak들을 보여준다.
☞ 또한, ALD 사이클수에 따라서 두께가 정교하게 조절됨이 확인되었기 때문에 향후 추가연구를 통하여 전자소자로의 응용 및 전기화학 촉매 특성을 연구할 예정이다.