초록 ▼

핵심기술
○ 그래핀 트랜지스터 제작 기술
○ 블록 공중합체와 나노임프린트를 이용한 그래핀 나노 패턴닝 기술
○ 그래핀 소재 설계 기술

최종목표
○ 용액공정 그래핀 트랜지스터 제작 기술
▪ 용액 공정 그래핀 공정기술: 소자 공정 온도 < 180 ℃
▪ 그래핀 트랜지스터 기술: 이동도> 100 cm² /Vs
▪ 그래핀 나노 리본 (GNR) 패터닝 기술: 나노리본 선폭 < 20 nm
○ 그래핀 소재 설계 기술
▪ 그래핀 소재 Modeling 기술: 소자특성을

핵심기술
○ 그래핀 트랜지스터 제작 기술
○ 블록 공중합체와 나노임프린트를 이용한 그래핀 나노 패턴닝 기술
○ 그래핀 소재 설계 기술

최종목표
○ 용액공정 그래핀 트랜지스터 제작 기술
▪ 용액 공정 그래핀 공정기술: 소자 공정 온도 < 180 ℃
▪ 그래핀 트랜지스터 기술: 이동도> 100 cm² /Vs
▪ 그래핀 나노 리본 (GNR) 패터닝 기술: 나노리본 선폭 < 20 nm
○ 그래핀 소재 설계 기술
▪ 그래핀 소재 Modeling 기술: 소자특성을 기초한 전기적, 물리적,화학적 특성 모델링
○ 용액공정을 이용한 나노 필름화 기술 개발

개발내용 및 결과
○ 저온 용액 공정용 그래핀 트랜지스터 및 그래핀 나노 패터닝 기술개발
▪ Transfer-free graphene transistor 제작 기술 개발 및 FET 소자와 가스 센서로의 적용
▪ Block copolymer (BCP)를 이용한 15 nm 이하 선폭의 그래핀 나노 패터닝 기술 개발
▪ Graphene transfer와 BCP를 이용한 graphene nano mesh 트랜지스터 기술 개발
▪ Nanoimprint lithography (NIL) 용 30nm 선폭의 실리콘 마스터 제작 기술 및 UN-NIL을 이용한 그래핀 나노 리본 패터닝 기술개발
▪ 용액공정 그래핀 트랜지스터 제작용 FET 전극 및 그래핀 자기조립 (self-assembly) 연구
○ 분자 모델링을 기반으로한 그래핀 소재 설계 기술 개발
▪ 그래핀 edge 특성에 대한 쌍극자 모멘트 및 그래핀 나노리본의 전자분포 모델링
▪ 그래핀 플레이크 간의 계면 특성 모델링
▪ STATE와 ESM을 이용한 그래핀/산화막 간의 계면 특성 모델링
○ 그라핀 용액의 박막화를 위한 기반 기술개발
▪ (3-glycidyl-oxypropyl) trimethoxy silane을 이용한 ATO 분산
기술 및 ATO와 modified된 graphene oxide 블랜딩 기술 연구
▪ Micro- gravure 설비를 이용한 대면적(폭1000mm이상) PEDOT 박막코팅

기술개발배경
○ 그래핀 전자소자 기술은 실리콘 소자와 비교하여 높은 전자이동도, 100 GHz 수준의 RF 트랜지스터, 80 % 이상의 빛 투과도, 금속수준의 전기전도도, 우수한 열전도도 등 매우 우수한 특성을 나타내고 있으나 이에 대한 물리적, 화학적, 기계적인 이해도는 전세계적으로 아직 체계적이지 못함.
○ 본 국제공동사업에서는 그래핀 소자특성을 기초로 소재 설계 및 소재-소자간의 상관관계를 기반으로 이에 따른 연구결과물 도출을 가속화하고자함.

핵심개발기술의 의의
○ 공정이 단순화된 transfer-free 그래핀 트랜지스터 및 그래핀 나노메쉬 트랜지스터 개발로 그래핀 전자 소자 및 센서 관련 연구 수행, 기술 개발 및 실용화를 앞당길 수 있음.
○ 블록 공중합체 및 나노임프린트 기술을 이용한 그래핀 나노 패터닝 기술 개발로 그래핀 전자소자의 특성을 향상시키고, 그래핀 뿐만 아니라 다양한 나노 구조체 제작 기술 개발에 기여할 수 있음.
○ 분자 모델링을 기반으로한 그래핀 소재 설계 기술을 개발함으로써 국내 기반이 취약한 소재 모델링 및 그래핀의 이론적 해석의 학문적 연구에 기여할 수 있음.
○ 그래핀 용액의 박막화를 위한 기반 기술을 개발함으로서 대면적 그래핀 형성을 통한 투명 전도성 박막 등으로의 활용을 앞당길 수 있음

적용분야
RF 및 투명 전자소자, 가스 및 바이오 센서 , 나노 구조체 제작