초록 ▼

1. 연구목표
1) 고품질 그래핀 합성 및 기능화 기술 개발
2) 나노 탄소 기반 하이브리드 소재 및 소자화 기술 개발

2. 주요 연구내용
1) 고품질 그래핀 합성 및 기능화 기술 개발
- 분산성 및 일함수 제어 박리 그래핀 잉크 합성 기술
- 결함 제어에 의한 고품질 그래핀 합성 및 패턴/청정 전사 기술
2) 나노 탄소 기반 하이브리드 소재 및 소자화 기술 개발
- 그래핀-CNT 하이브리드 전극소재
- 그래핀 기반 히터/센서 소자
- 그래핀-산화물 반도체 하이브리드 소재

1. 연구목표
1) 고품질 그래핀 합성 및 기능화 기술 개발
2) 나노 탄소 기반 하이브리드 소재 및 소자화 기술 개발

2. 주요 연구내용
1) 고품질 그래핀 합성 및 기능화 기술 개발
- 분산성 및 일함수 제어 박리 그래핀 잉크 합성 기술
- 결함 제어에 의한 고품질 그래핀 합성 및 패턴/청정 전사 기술
2) 나노 탄소 기반 하이브리드 소재 및 소자화 기술 개발
- 그래핀-CNT 하이브리드 전극소재
- 그래핀 기반 히터/센서 소자
- 그래핀-산화물 반도체 하이브리드 소재/소자

3. 주요 연구개발 결과 및 성과
○ 고품질 그래핀 합성 및 기능화 기술 개발
- 저온에서 환원된 산화 그래핀 (Reduced Graphene Oxide) 합성
- 분산 안정성을 가지는 고농도 그래핀 잉크 합성
- OLED 조명용 일함수 제어된 그래핀 합성 및 응용 기술
- 투명전극용 대면적 그래핀 성장을 위한 Roll-to-roll 장비 설계
○ 나노 탄소 기반 하이브리드 소재 및 소자화 기술 개발
- CVD 그래핀 기반 나노탄소 하이브리드 박막제조 기술
■ 투명전극용 CVD 그래핀 및 탄소나노튜브 대면적 복합소재 개발
■ 투명센서용 그래핀-CNT 하이브리드 전극개발
- 고 전하이동도 트랜지스터용 그래핀 기반 하이브리드 박막제조 기술
- 그래핀 트랜지스터용 Free-standing Al₂O₃ 박막 전사 기술 개발
- 그래핀 및 그래핀 복합소재 기반 센서 기술 개발
■ 고민감도를 위한 그래핀 기반 히터를 포함한 가스 센서 제작 기술
■ 수소 가스 탐침용 투명한 그래핀/나노입자 복합소재 제작
■ 굴곡기판에 제작된 그래핀 가스센서
- 유무기 하이브리드 박막 제작 및 특성 연구
- 그래핀 복합소재 분석 기술 개발
■ CVD 그래핀과 화학적 박리 그래핀의 금 도핑효과 비교
■ 그래핀이 삽입된 산화 유전체 박막의 유전 특성 분석

4. 활용분야 및 계획
고농도 그래핀 잉크 합성, 대면적 그래핀, 산화물 free-standing 나노필름 제작등의 소재 확보, 그래핀을 패턴하고 전사하는 소프트 리소그래피 공정 개발 및 그래핀 기반 다양한 소자제작 및 응용에 관한 연구결과는 그래핀 및 이차원 소재의 정보전자, 에너지, 화학 산업 등의 분야에서 산업적 적용을 위한 소재 확보 및 공정의 핵심 기술임.
해당 소재와 공정을 이용한 유연소자 분야에 대한 연구를 주력으로 진행하고, 배터리, 슈퍼캐패시터, 멤브레인 등의 타 분야 적용 연구는 기능성 소재를 확보, 해당 연구 그룹과 공동으로 진행 중이거나 진행 예정임.

5. 기대효과
기술적 측면에서 우수한 그래핀 소재 및 공정 기술 개발은 센서, 나노잉크, 기능성 복합소재, 에너지 소재 등 그래핀 응용이 가능한 거의 모든 분야에서 핵심 소재와 공정 기술로 활용 가능함. 향 후, 여러 그래핀 응용 분야에서 핵심 소재와 원천적 공정기술로서 다양하게 적용 가능함.

6. 차년도 연구계획
- 저가형 OLED 조명용 일함수가 제어된 그래핀 잉크개발 및 응용
- 유연센서용 대면적 그래핀 복합소재 및 박막센서 개발
- 유연센서용 2차원 그래핀 복합재료 및 박막재료 합성
- 소프트 리소그래피 패터닝 공정을 이용한 고효율 유연센서 개발