초록 ▼

연구개요
본 연구에서는 CVD로 합성된 대면적 그래핀에 광화학 표면 처리 방법을 이용한 대면적 산화그래핀 패턴 응용 소자를 개발하는 것을 목표로 한다.

연구 목표대비 연구결과
본 연구에서는 광화학 표면 처리를 이용해 균일한 대면적 단일층 산화그래핀을 얻고, 산화그래핀 균일성에 대한 분석 연구와 패턴화 된 산화그래핀 소자 응용성 연구를 목표로 하고자 하였다. 기존의 산화그래파이트 플레이크는 강한 산과 초음파 세정을 이용한 화학-물리적인 액중 박리 방법으로 제작되고 있고, sp2 결합을 가진 그래핀에 산화물 작용

연구개요
본 연구에서는 CVD로 합성된 대면적 그래핀에 광화학 표면 처리 방법을 이용한 대면적 산화그래핀 패턴 응용 소자를 개발하는 것을 목표로 한다.

연구 목표대비 연구결과
본 연구에서는 광화학 표면 처리를 이용해 균일한 대면적 단일층 산화그래핀을 얻고, 산화그래핀 균일성에 대한 분석 연구와 패턴화 된 산화그래핀 소자 응용성 연구를 목표로 하고자 하였다. 기존의 산화그래파이트 플레이크는 강한 산과 초음파 세정을 이용한 화학-물리적인 액중 박리 방법으로 제작되고 있고, sp2 결합을 가진 그래핀에 산화물 작용기들을 붙여 만든 sp3 결합을 가진 기능성 그래파이트이다. 화학적인 처리 시간에 따라 밴드갭의 제어가 가능할 뿐만 아니라, 환원과 산화의 반복적인 제어에 대한 결과도 보고가 되고 있다. 하지만 그래핀에 결합되는 작용기의 종류를 제어하거나, 용액중에 분산된 플레이크들을 이용해 균일하고 연속적인 막을 형성하는 것에는 한계가 있다. 본 연구자는 구리 호일을 이용해 화학기상증착(CVD)로 합성된 단일층 대면적 그래핀에 1분 이내 표면 처리로 균일한 특성을 가지는 산화그래핀에 대해 연구하였다. 그리고 본 연구를 통해서 그 균일성 분석 및 패턴을 이용한 응용 소자 가능성에 대해 연구하였다.

연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성)
연구 개발 성과의 활용 방안
● 밴드갭 제어 기술의 한계로 인해 정체되어있는 대면적 그래핀 기술의 활용도를 모색할 수 있는 기회를 제공
● 본 연구를 통해 확보된 그래핀-산화그래핀 패턴 기술을 대면적 2차원 물질에 적용해 다양한 단일 2차원 소재의 물리적 특성 다양화를 유도
기대효과
● 세계적으로 우위에 있는 대한민국의 대면적 그래핀 합성 기술에 고품질의 물리적 성질 제어된 산화 그래핀 제작 기술을 추가적으로 확보
● 반-메탈 특성을 가지는 그래핀의 물리적 특성을 제어하여 반도체 및 부도체 특성을 가지는 2차원 소재로 다양하게 활용.
● 산화그래핀을 기반으로 한 투명-유연 소자, 전자-화학 에너지/센서 응용소자, 내 산화성을 가진 초소형 기능성 박막소자, 우수한 단일원자층 부식방지 절연코팅소재 등으로 활용.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1-1. 연구의 목표 및 내용 ... 4
• 1-2. 연구의 내용 및 범위 ... 4
• 1-3. 연구의 필요성 ... 4
• 1-4. 연구목표 및 내용 ... 5
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 2-1. 균일한 단일층 산화 그래핀 소자특성 연구 ... 5
• 2-2. 단결정 단일층 그래핀 제작 조건 최적화 ... 6
• 2-3. 비틀림 각도가 제어된 산화 이중층 그래핀의 물성 연구 ... 8
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 11
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 12
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 13
• 6. 참고문헌 ... 13
• 붙임1. 세부 정량적 연구개발성과 ... 14
• 붙임2. 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 15
• 끝페이지 ... 16