초록 ▼

IV. 연구결과

Ni 을 촉매로 하여 4인치 웨이퍼에 대면적 그래핀 을 성장하였고, SiO2 기판 위에 트랜스퍼한 다층 그래핀의 광학적 특성을 측정 한 결과, 뛰어난 라만 특성과 투과도를 보이는 것을 확인하였다. 또한 대면적 그래핀의 미세 패턴을 제작하였다. 그래핀 전자소자의 특성이 외부 전하의 영향에 의해 저하되는 현상을 막기 위해 h-BN/GNR/h-BN 전자소자를 구현 하였다. 그래핀 기반의 광전소자와 메모리와 같은 응용소자를 연구하였다 .

광대역 포토믹서 및 고출력 비팅광원과 이를 이용한 테라헤르

IV. 연구결과

Ni 을 촉매로 하여 4인치 웨이퍼에 대면적 그래핀 을 성장하였고, SiO2 기판 위에 트랜스퍼한 다층 그래핀의 광학적 특성을 측정 한 결과, 뛰어난 라만 특성과 투과도를 보이는 것을 확인하였다. 또한 대면적 그래핀의 미세 패턴을 제작하였다. 그래핀 전자소자의 특성이 외부 전하의 영향에 의해 저하되는 현상을 막기 위해 h-BN/GNR/h-BN 전자소자를 구현 하였다. 그래핀 기반의 광전소자와 메모리와 같은 응용소자를 연구하였다 .

광대역 포토믹서 및 고출력 비팅광원과 이를 이용한 테라헤르츠 발생을 성공적으로 달성 하였다. 특히 고출력 dual-wavelength laser를 이용한 비팅 광원은 독보적인 핵심 기술이다. 국내 최초로 화합물 기반의 쇼트키 다이오드 개발이 시도 되었으며, 세계적 수준의 결과를 확인하였다. CNT 기반의 포토믹서 기술이 새롭게 시도되었다. 소재부터 소자까지 전 연구분야를 자체적으로 수행하였으며, 이는 타 그룹과의 뚜렷한 차이점이다.

MIT 나노 소자 제작을 위한 E-beam litho.용 마스크를 설계하였으며, 나노공정 조건을 확보하였다. E-beam litho. 를 이용한 산화물 박막의 나노소자제작과 함께 나노와이어를 이용한 나노소자 제작도 진행하였다. MIT 나노와이어를 이용한 나노소자의 특성을 측정하였으며, 현재 국내외 우수 연구그룹과 공동연구를 통하여 좋은 연구결과를 얻고 있다.

고휘도 전자소스용 나노물질 빛 에미터 물성 확보를 위해 탄소나노튜브 (CNT)의 합성 및 다양한 방법으로 초소형 고휘도 전계방출 에미터 제작 공정을 개발함. 직경 6 mm의 완전 진공 밀봉된 뛰어난 성능의 엑스선 튜브를 성공적으로 설계, 제작하여 초소형 엑스선 소자 개발의 핵심 기술을 확보하고 이를 바탕으로 직경 2 mm의 초소형 디지털 의료영상 및 치료원 소자 설계를 완료하였다.

(출처 : 요약문 7p)

Abstract ▼

IV. RESULTS

We grew the large-area graphene on Ni catatyst, and transferred on SiO2 and transparent substrates. This multilayer graphene shows remarkable Raman characteristic and transparency. Furthermore, we confirmed outstanding electrical properties from the sheet resistance and the mobil

IV. RESULTS

We grew the large-area graphene on Ni catatyst, and transferred on SiO2 and transparent substrates. This multilayer graphene shows remarkable Raman characteristic and transparency. Furthermore, we confirmed outstanding electrical properties from the sheet resistance and the mobility exhibit 297.7 ohm/sq and 3230 cm2/V·s, respectively. For the development of the micro-patterning of graphene on a broad substrate, devices with various patterns of micro-trench structures were designed and fabricated. Experiments on micro-patterning with GO were performed.

Graphene nanoribbon (GNR) prepared on different substrate such as SiO2(GNR/SiO2), h-BN(GNR/h-BN) and encaptulated by h-BN
layers(h-BN/GNR/h-BN) shows the possibility of the doping condition contiol of GNR devices. Especial1y, h-BN/GNR/h-BN structure allows us to neutral doping condition of graphene due to the screening of the charge influence from SiO2 substrate or HSQ cover by h-BN layers.

The graphene-based plasmonic waveguide supports the transverse-magnetic (TM) polarization modes with the averaged extinction ratio of 19 dB at a wavelength of 1.31 μm. The 2.5 Gbps optical signals were successfully transmitted. The PLC-type graphene polarizer serves alternatively as a TM-pass or TE-pass polarizer depending on the variation of chemical potential.

We improved the optical power and thermal stability of GaN LEDs using a chemically doped graphene transparent conducting layer (TCL) and a low-resistance contact structure.

We successfully demonstrated the tunable THz transceiver by using the high-power beating source and the broadband photomixer. Specifically, the optical beating source adopting high-power dual mode laser is unprecedent technology, which permits a stable, compact and low-cost THz emitter. Compound semiconductor-based Schottky diode was developed, showed world top-class performances. CNT -based photomixer was developed as well.

(출처 : ABSTRACT 12p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 5
• 요약문 ... 7
• ABSTRACT ... 11
• CONTENTS ... 15
• Tables ... 18
• Figures ... 19
• 목차 ... 27
• 표목차 ... 31
• 그림목차 ... 32
• 제 1 장 ETRI 창의연구실 사업 ... 42
• 제 1 절 사업 개요 ... 44
• 제 2 절 사업 목표 및 내용 ... 44
• 제 3절 사업 수행체계 ... 48
• 제 4절 보고서 체계 ... 48
• 제 2 장 원자수준의 물성제어를 통한신개념 그래핀 소자 연구 ... 50
• 제 1절 연구목표 ... 52
• 제 2 절 연구내용 ... 57
• 1. 그래핀 성장 ... 57
• 2. 그래핀 패터닝 ... 60
• 3. 그래핀 전자소자 ... 63
• 4. 그래핀 광전소자 ... 66
• 제 3 절 연구결과 ... 69
• 1. 그래핀 성장 ... 69
• 2. 그래핀 패터닝 ... 79
• 3. 그래핀 전자소자 ... 88
• 4. 그래핀 광전소자 ... 102
• 제 3 장 튜너블 테라헤르츠 트랜시버기술 개발 ... 118
• 제 1 절 개요 ... 120
• 제 2 절 당해년도 연구목표 ... 120
• 제 3 절 테라헤르츠파 발생용 고출력 비팅광원 개발 ... 121
• 1. 테라헤 르츠 연속파 발생용 고효율 비팅 광원 개발 ... 121
• 2. 고속 스캔 특성 ... 125
• 3. 패키징 기술 ... 128
• 제 4절 테라헤르츠파 발생용 광대역 포토믹서 개발 ... 132
• 1. E-beam 포토믹서 ... 132
• 2. 신개 념 광 대 역 포토 믹서 연 구 ( CNT) ... 137
• 3 . 도파로형 포토믹서 ... 141
• 4. 쇼트키 다이오드 ... 146
• 5. 테라헤르츠 수동부품 기술 개발 ... 153
• 제 5 절 광대역 테라헤르츠파 발생 및 검출 기술 ... 156
• 1. 광대역 테라헤르츠파 발생 특성 ... 156
• 2 두께 측정 ... 159
• 3. 쇼트키다이오드 영상 ... 161
• 제 6절 결론 ... 164
• 제 4 장 금속-절연체 전이 (MIT) 기술 개발 ... 166
• 제 1 절 연구목표 ... 168
• 제 2절 연구 내용 ... 168
• 제 3 절 연구결과 ... 168
• 1. 바나륨 이산화물 박막을 기반으로 한 평면형 2단자 소자에서의 광 유도 쌍안정 스위칭 ... 168
• 2. 70도용 온도센서 소자설계 ... 172
• 3. 60도용 온도센서 소자설계 ... 175
• 4. 각도 의존성 특성 측정을 위한 소자 제작 ... 177
• 5. MIT 소자의 저온특성 측정 ... 180
• 6. 두께에 따른 V02 박막 ... 184
• 7. 강자성을 가지는 철에서 고분해능 X선회절분석을 이용한 전자-포논 상호작용의 증거 ... 186
• 8. V02 박막의 두께에 따른 Seebeck 계수 분석 ... 192
• 9. V02 박막의 원자가 전자대에서의 온도의존 XPS 측정 ... 196
• 10 . p형 실리콘위에 성장시킨 VxOy 박막에서의 Seebeck 계수 측정 ... 199
• 제 5 장 나노전자원 기술 연구 ... 204
• 제 1 절 개요 ... 206
• 1. 연구목표 ... 206
• 2. 연구내용 ... 207
• 제 2 절 고휘도 전자소스용 나노물질， 에미터 물성 확보 ... 208
• 1. 전기방전법을 이용한 SWNT 합성 ... 208
• 2. 복합공정을 이용한 저손상 CNT 정제 및 분산 ... 214
• 3. 고휘도 전자소스용 CNT 에미터 ... 219
• 4. 고휘도 전자소스용 CNT 에미터 (Paste 법) ... 223
• 5. 고휘도 전자소스용 CNT 에미터 (EP 법) ... 236
• 6. 고휘도 전자소스용 CNT 에미터 특성 ... 242
• 7. 전자빔을 이용한 CNT 에미터 표면처리 연구 ... 245
• 제 3 절 초소형 디지털 의료 영상 및 치료원(原) 소자 설계 ... 249
• 1. 초소형 튜브 내 전자빔 궤적 시뮬레이션 ... 251
• 2. 절연 튜브 내 대전 현상 및 방지 코팅 물질 연구 ... 253
• 3. 소형 엑스선 튜브(직경 6mm) 제작 및 특성 ... 255
• 4. 초소형 디지털 영상 및 치료원 엑스선 튜브(직경 2 mm) 설계 ... 261
• 제 4 절 연구 산출물 ... 264
• 제 6 장 결론 및 건의사항 ... 268
• 제 1 절 결 론 ... 270
• 1. 정량적 성과 ... 270
• 2. 정성적 성과 ... 271
• 3. 연구성과의 활용 ... 274
• 제 2 절 건의사항 ... 275
• 참고문헌 ... 276
• 약어표 ... 280
• 끝페이지 ... 284