KR20140107968A - 그래핀 전사방법 - Google Patents
그래핀 전사방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20140107968A KR20140107968A KR1020130022261A KR20130022261A KR20140107968A KR 20140107968 A KR20140107968 A KR 20140107968A KR 1020130022261 A KR1020130022261 A KR 1020130022261A KR 20130022261 A KR20130022261 A KR 20130022261A KR 20140107968 A KR20140107968 A KR 20140107968A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- graphene
- layer
- self
- assembled monolayer
- substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 110
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 108
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 40
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims abstract description 119
- 239000013545 self-assembled monolayer Substances 0.000 claims abstract description 50
- 239000002094 self assembled monolayer Substances 0.000 claims abstract description 47
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 31
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical group [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 6
- 239000011889 copper foil Substances 0.000 claims description 5
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 16
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 4
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 3
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 3
- 239000010408 film Substances 0.000 description 3
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 3
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 3
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 3
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 2
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 2
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 2
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 2
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 2
- 229910016001 MoSe Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 230000007847 structural defect Effects 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
- B41M5/00—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
- B41M5/10—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein by using carbon paper or the like
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
- C01B32/15—Nano-sized carbon materials
- C01B32/182—Graphene
- C01B32/194—After-treatment
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
- B41F16/00—Transfer printing apparatus
- B41F16/0006—Transfer printing apparatus for printing from an inked or preprinted foil or band
- B41F16/0073—Transfer printing apparatus for printing from an inked or preprinted foil or band with means for printing on specific materials or products
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82B—NANOSTRUCTURES FORMED BY MANIPULATION OF INDIVIDUAL ATOMS, MOLECULES, OR LIMITED COLLECTIONS OF ATOMS OR MOLECULES AS DISCRETE UNITS; MANUFACTURE OR TREATMENT THEREOF
- B82B3/00—Manufacture or treatment of nanostructures by manipulation of individual atoms or molecules, or limited collections of atoms or molecules as discrete units
- B82B3/0095—Manufacture or treatments or nanostructures not provided for in groups B82B3/0009 - B82B3/009
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Abstract
그래핀 전사방법이 제공된다. 본 발명의 일실시예에 따른 그래핀 전사방법은 베이스층 상에 그래핀을 합성하는 단계와, 상기 그래핀층 상에 자기조립 단분자층을 증착하는 단계와, 상기 베이스층으로부터 상기 자기조립 단분자층과 상기 그래핀층으로 이루어진 결합층을 분리시키는 단계를 포함할 수 있다.
Description
본 발명은 그래핀 전사방법에 관한 것이다.
메탈 위에 성장이 된 대면적 그래핀의 재료 특성과 전기적 특성을 분석하기 위해서는 절연막이나 절연기판으로 옮기는 과정이 필수적이다. 이를 위해 그래핀을 성장시키고 메탈을 에칭한 후 떠 있는 상태의 그래핀을 목표로 하는 기판으로 전사시키는 방법이 일반적으로 사용되었다.
한국공개특허 2012-0137048(공개일 2012.12.20)에는 그래핀의 전사 방법이 기술되어 있다.
상기와 같은 그래핀 전사 방법에서 원자 한 층의 그래핀 막은 주변의 작은 힘에 의해서도 쉽게 부서지기 때문에 대면적의 그래핀을 얻기 위해서 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA: Polymethyl methacrylate, 이하 "PMMA"이라 함)와 같은 폴리머를 코팅하여 지지 면을 생성한 후 원하는 기판(substrate)에 이동을 시키고 최종적으로 PMMA를 제거하는 방법을 이용하고 있다. 그러나 이러한 과정에서 완벽하게 제거되지 않는 PMMA는 그래핀의 전기적인 특성을 저하시키고 나아가서 이를 응용한 소자에서도 이론적으로 예상되었던 전기적 특성과 효과가 구현되지 않는 큰 원인으로 부각되어 있다. 이를 해결하기 위해 다양한 세척법과 전사 후 열처리를 통해 PMMA 잔여물을 제거하는 방법들이 이용되었으나, PMMA 잔여물의 생성을 완벽하게 막을 수는 없었다.
또한, 최근에 SAM과 그래핀을 접합하여 새로운 특성이 있는 재료에 대한 연구가 활발하게 진행이 되고 있다. 이러한 기능성 그래핀의 경우 그래핀의 일함수를 변화시키거나 도핑농도를 제어하거나 전하 이동도를 향상시키는 등의 보고가 되어 있으나 기본적으로 기판 위에 SAM을 증착하고 그 위에 PMMA가 지지된 그래핀을 전사시키기 때문에 그래핀과 SAM의 계면과 그래핀의 표면에 많은 잔여물이 존재하게 되고 또한 후속적으로 유기용매나 열처리를 통한 잔여물 제거에도 많은 제약을 받게 되는 문제점이 있다.
본 발명의 일 실시예는 제조 공정이 간소화되고, 제조가 완료된 이후에 잔여물이 남지 않게 한 그래핀 전사방법을 제공하려고 한다.
본 발명의 일 측면에 따른, 그래핀 전사방법은 베이스층 상에 그래핀을 합성하는 단계와, 상기 그래핀층 상에 자기조립 단분자층을 증착하는 단계와, 상기 베이스층으로부터 상기 자기조립 단분자층과 상기 그래핀층으로 이루어진 결합층을 분리시키는 단계를 포함할 수 있다.
이때, 상기 베이스층으로부터 상기 자기조립 단분자층과 상기 그래핀층으로 이루어진 결합층을 분리시키는 단계에서는, 식각 용액 내에서 상기 자기조립 단분자층을 지지면으로 하여 상기 결합층을 상기 베이스층으로부터 분리할 수 있다.
이때, 상기 베이스층으로부터 상기 자기조립 단분자층과 상기 그래핀층으로 이루어진 결합층을 분리시키는 단계 이후에는, 기판에 상기 결합층을 전사시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 기판에 상기 결합층을 전사시키는 단계에서는, 상기 기판에 상기 자기조립 단분자층을 밀착시킬 수 있다.
이때, 상기 기판에 상기 결합층을 전사시키는 단계에서는, 상기 기판에 상기 그래핀층을 밀착시킬 수 있다.
이때, 상기 베이스층은 구리 포일일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 그래핀 전사방법에서는 별도의 PMMA를 사용하지 않으므로, PMMA를 제거하는 공정을 추가적으로 실시하지 않아도 됨으로써, PMMA를 이용하는 종래의 그래핀 전사방법에 비해 불순물이 대략 없도록 제조될 수 있을 뿐만 아니라, 제조 공정도 간소화될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 그래핀 전사방법을 이용하여 제조된 ‘자기조립 단분자층-그래핀층’ 구조로 이루어진 그래핀 이중 접합 다이오드는 기존의 PMMA를 이용한 방법에 비해 불순물이 대략 없도록 제조될 수 있고, 제조 공정이 간소화될 수 있다. 그리고 본 발명의 일실시예에 따른 그래핀 전사방법을 이용하여 p-i-n 구조로 만든 그래핀 이중 접합 다이오드는 계면이나 표면에 불순물이 생기는 것을 원천적으로 막기 때문에 기존의 방법으로 만든 다이오드들보다 뛰어난 전기적 특성을 가질 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 그래핀 전사방법을 순차적으로 도시한 순서도.
도 2는 베이스층 상에 그래핀을 합성하는 단계를 개략적으로 도시한 단면도.
도 3은 그래핀층 상에 자기조립 단분자층을 증착하는 단계를 개략적으로 도시한 단면도.
도 4는 베이스층으로부터 자기조립 단분자층과 그래핀층으로 이루어진 결합층을 분리시키는 단계를 개략적으로 도시한 단면도.
도 5는 기판에 그래핀층이 밀착되도록 결합층을 전사시키는 단계를 개략적으로 도시한 단면도.
도 6은 기판에 자기조립 단분자층이 밀착되도록 결합층을 전사시키는 단계를 개략적으로 도시한 단면도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 그래핀 전사방법을 이용하여 제조된 그래핀 이중 접합 다이오드(graphene p-i-n junction diode)를 개략적으로 도시한 단면도.
도 2는 베이스층 상에 그래핀을 합성하는 단계를 개략적으로 도시한 단면도.
도 3은 그래핀층 상에 자기조립 단분자층을 증착하는 단계를 개략적으로 도시한 단면도.
도 4는 베이스층으로부터 자기조립 단분자층과 그래핀층으로 이루어진 결합층을 분리시키는 단계를 개략적으로 도시한 단면도.
도 5는 기판에 그래핀층이 밀착되도록 결합층을 전사시키는 단계를 개략적으로 도시한 단면도.
도 6은 기판에 자기조립 단분자층이 밀착되도록 결합층을 전사시키는 단계를 개략적으로 도시한 단면도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 그래핀 전사방법을 이용하여 제조된 그래핀 이중 접합 다이오드(graphene p-i-n junction diode)를 개략적으로 도시한 단면도.
이하, 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 그래핀 전사방법을 순차적으로 도시한 순서도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 그래핀 전사방법은 베이스층상에 그래핀을 합성하는 단계(S10)와, 상기 그래핀층상에 자기조립 단분자층을 증착하는 단계(S20)와, 상기 베이스층으로부터 상기 자기조립 단분자층과 상기 그래핀층으로 이루어진 결합층을 분리시키는 단계(S30)를 포함할 수 있다.
이하에서는 본 발명에 따른 그래핀 전사방법의 각 단계에 대해 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 2내지 도 6은, 도 1에 도시된 그래핀 전사방법의 각 단계를 순차적으로 도시한 것으로, 도 2는 베이스층상에 그래핀을 합성하는 단계를 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 3은 그래핀층 상에 자기조립 단분자층을 증착하는 단계를 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 4는 베이스층으로부터 자기조립 단분자층과 그래핀층으로 이루어진 결합층을 분리시키는 단계를 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 5는 기판에 그래핀층이 밀착되도록 결합층을 전사시키는 단계를 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 6은 기판에 자기조립 단분자층이 밀착되도록 결합층을 전사시키는 단계를 개략적으로 도시한 단면도이다.
우선, 도 2에 도시된 바와 같이, 베이스층(110) 상에 그래핀을 합성하여 그래핀층(120)을 형성한다(S10, 도 1 참조). 여기서, 상기 베이스층(110)의 일예로, 구리 포일(Cu foil)일 수 있다. 베이스층(110) 상에 그래핀을 합성하는 방법의 일예로, 화학기상증착법(CVD: chemical vapor deposition)이 사용될 수 있으나, 이에 한정하지는 않는다. 이와 같이, 베이스층(110) 상에 그래핀을 합성하는 단계(S10, 도 1 참조)에서는, 구리 포일(110)을 배치한 상태에서, 구리 포일(110) 상에 화학기상 증착방법으로 그래핀을 형성하여 진행할 수 있다.
다음으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 그래핀층(120) 상에 자기조립 단분자층(130)을 증착한다(S20, 도 1 참조). 이 단계(S10, 도 1 참조)에서는, 그래핀층(120)을 베이스층(110)으로부터 분리하기 위하여 자기조립 단분자층(130)을 그래핀층(120)에 증착한다. 자기조립 단분자층(130)은 그래핀층(120)을 지지하는 역할을 한다.
이러한 자기조립 단분자층(130)은 그래핀층(120) 상에 증착할 수 있는 종류 중에서 그래핀의 구조를 유지하면서 전기적 특성을 제어할 수 있는 분자 물질을 선택하여 이용할 수 있다. 즉, 그래핀층(120)의 도핑 타입을 결정하기 위해서 자기조립 단분자층(130)은 n-type(e.g. NH 2+ group)혹은p-type(e.g. F 4-TCNQ)와 같은 분자 물질들로 이루어질 수 있다.
그리고 도면에서 자기조립 단분자층(130)은 단층인 것으로 도시하였으나, 자기조립 단분자층(130)은 우선적으로 그래핀층(120)을 지지하는 것이 목적이기 때문에 단층이어야만 할 이유는 없으며, 필요에 따라 그래핀층(120)의 구조에 영향을 미치지 않는 수㎚ 내지 수십㎚ 두께의 다층으로 이루어지는 것도 가능하다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 베이스층(110)으로부터 상기 자기조립 단분자층(130)과 상기 그래핀층(120)으로 이루어진 결합층을 분리시키는 단계(S30, 도 1 참조)에서는 구리 식각 용액(10)에 베이스층(110)과 결합층이 침지된 상태에서, 결합층이 베이스층(110)으로부터 분리되게 한다. 즉, 전술한 바와 같이 구리 식각 용액(10) 내에서 상기 자기조립 단분자층(130)을 지지면으로 하여 상기 결합층을 상기 베이스층(110)으로부터 분리하므로, 결합층이 분리되는 과정에서 그래핀층(120)이 파손되지 않고 안정적으로 그 형상을 유지할 수 있다.
즉, 종래에서는 그래핀의 형상을 유지시키기 위하여 별도의 PMMA를 사용하여 베이스층으로부터 그래핀을 분리한 다음, PMMA를 제거하는 과정을 거쳤으나, 본 발명의 일실시예에 따른 그래핀 전사방법에서는, 그래핀층(120)에 형성된 자기조립 단분자층(130)을 제거하지 않고 지지면으로 사용한다.
전술한 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 그래핀 전사방법에서는 별도의PMMA를 사용하지 않으므로, PMMA를 제거하는 공정을 추가적으로 실시하지 않아도 됨으로써, PMMA를 이용하는 종래의 그래핀 전사방법에 비해 불순물이 대략 없도록 제조될 수 있을 뿐만 아니라, 제조 공정도 간소화될 수 있다.
한편, 본 발명의 일실시예에 따른 그래핀 전사방법에서, 상기 베이스층(110)으로부터 상기 자기조립 단분자층(130)과 상기 그래핀층(120)으로 이루어진 결합층을 분리시키는 단계(S30, 도 1 참조) 이후에는, 기판(210)에 상기 결합층을 전사시키는 단계(S40, 도 1 참조)를 더 포함할 수 있다. 이 단계에서는, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 기판(210)에 상기 자기조립 단분자층(130)이 밀착되도록, 상기 기판(210)에 상기 결합층을 전사시킬 수 있다.
이와 다르게, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 기판(210)에 상기 그래핀층(120)이 밀착되도록, 상기 기판(210)에 상기 결합층을 전사시키는 것도 가능하다. 즉, 사용자가 원하는 구조에 따라, 베이스층(110)이 제거된 결합층을 그래핀층(120)이 기판(210)에 전사가 되게 하거나, 자기조립 단분자층(130)이 기판(210)에 전사가 되도록 각각 선택하여 최종 전사를 진행할 수 있다.
여기서, 기판(210)의 일예로, 산화물 실리콘(SiO2) 기판 이외에 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET: polyethylene terephthalate), 폴리카보네이트(PC: polycarbonate), 폴리스티렌(PS: polystyrene), 폴리이미드(Polyimide) 등과 같이 투명하거나 유연한 성질을 가진 것들이 사용될 수 있다.
이하에서는 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 그래핀 전사방법을 적용하여 제조할 수 있는 그래핀 이중 접합 다이오드(graphene p-i-n junction diode)의 구조에 대해 도면을 참조하여 간략하게 설명한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 그래핀 전사방법을 이용하여 제조된 그래핀 이중 접합 다이오드를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 7을 참조하면, 그래핀 이중 접합 다이오드(200)는 기판(210) 상에, 전술한 방법에 의해 제조된 결합층이 절연층(220)을 중심으로 상면 및 하면 각각에 형성된다. 더욱 상세하게 설명하면, 절연층(220)의 상면에는 절연층(220)과 가까운 위치를 기준으로 n-type 그래핀층(250)과, n-type 자기조립 단분자층(260)이 순차적으로 형성되고, 절연층(220)의 하면에는 절연층(220)과 가까운 위치를 기준으로 p-type 그래핀층(230)과, p-type 자기조립 단분자층(240)이 순차적으로 형성될 수 있다. 여기서, ‘p-type 그래핀층(230)과 p-type 자기조립 단분자층(240)’과 ‘n-type 그래핀층(250)과 n-type 자기조립 단분자층(260)’은 본 발명의 일 실시예에 따른 그래핀 전사방법을 통하여 획득된 '그래핀층(120, 도 4 참조)과 자기조립 단분자층(130, 도 4 참조)으로 이루어진 결합층'이다.
이와 같은 "그래핀-유전체-그래핀" 구조로부터, 수직으로 이루어진 n-i-p 다이오드를 구성한 수 있다. 이때 절연층(220)의 상하면에 각각 형성된 그래핀층(230, 250)의 도핑은 각각 경우에 따라 n-type과 p-type으로 선택하여 실시할 수 있다. 그리고 절연층(220)의 소재의 일예로, SiO2, HfO2, Si3N4, HfO2, ZrO2, Ta2O5, TiO2 및 여러 물질들로 이루어진 유전체일 수 있다.
또한, 그래핀 이중 접합 다이오드(200)가 더욱 높은 전도도 변화에 유연하게 대응하고, 투명하면서 휠 수 있는 전자소자로 활용되는 경우, 절연층(220)의 소재로 h-BN, MoS2, MoSe2, WSe2 등의 이차원 물질들로도 이루어질 수 있다.
상기와 같은 구조의 그래핀 이중 접합 다이오드(200)에서 자기조립 단분자층(240, 260)은 폴리머에 기반하기 때문에 유연해서 자기조립 단분자층(240, 260)이 증착된 그래핀층(230, 250) 자체로도 유연함을 잃지 않을 수 있다. 뿐만 아니라, 얇고 균일한 막의 상태로 수 ㎚의 두께를 가지는 3차원 형태의 그래핀층(230, 250)이 자기조립 단분자층(240, 260)에 의해 이동이 되는 동안 파손되지 않고 초기 상태를 안정적으로 유지할 수 있다. 또한, 전술한 최종적인 그래핀 이중 접합 다이오드(200) 구조에서는, 기판(210)에 대한 밀착 신뢰성이 우수한 2차원 형태의 기능성 그래핀 박막을 얻을 수 있다.
그리고 자기조립 단분자층(240, 260)의 종류만 변경하면 그래핀의 도핑 정도와 종류가 다른 다양한 ‘자기조립 단분자층 / 그래핀층’ 구조를 획득할 수 있으므로, 구조적으로 전기적 결함이 없고 전기적 특성이 우수한 기능성 그래핀을 용 이하게 제조할 수 있다.
전술한 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 그래핀 전사방법을 이용하여 제조된 ‘자기조립 단분자층 / 그래핀층’ 구조로 이루어진 그래핀 이중 접합 다이오드(200)는 기존의 PMMA를 이용한 방법에 비해 불순물이 거의 없도록 제조될 수 있을 뿐만 아니라, 제조 공정이 간소화될 수 있다. 그리고 본 발명의 일실시예에 따른 그래핀 전사방법을 이용하여 p-i-n 구조로 만든 그래핀 이중 접합 다이오드(200)는 계면이나 표면에 불순물이 생기는 것을 원천적으로 막기 때문에 기존의 방법으로 만든 다이오드들보다 뛰어난 전기적 특성을 가질 수 있다.
이상에서 본 발명의 여러 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
10: 식각 용액 110: 베이스층
120: 그래핀층 130: 자기조립 단분자층
200: 그래핀 이중 접합 다이오드 210: 기판
220: 절연층 230: p-type 그래핀층과
240: p-type 자기조립 단분자층 250: n-type 그래핀층
260: n-type 자기조립 단분자층
120: 그래핀층 130: 자기조립 단분자층
200: 그래핀 이중 접합 다이오드 210: 기판
220: 절연층 230: p-type 그래핀층과
240: p-type 자기조립 단분자층 250: n-type 그래핀층
260: n-type 자기조립 단분자층
Claims (6)
- 베이스층 상에 그래핀을 합성하는 단계,
상기 그래핀층 상에 자기조립 단분자층을 증착하는 단계, 및
상기 베이스층으로부터 상기 자기조립 단분자층과 상기 그래핀층으로 이루어진 결합층을 분리시키는 단계를 포함하는 그래핀 전사방법. - 제1 항에 있어서,
상기 베이스층으로부터 상기 자기조립 단분자층과 상기 그래핀층으로 이루어진 결합층을 분리시키는 단계에서는,
식각 용액 내에서 상기 자기조립 단분자층을 지지면으로 하여 상기 결합층을 상기 베이스층으로부터 분리하는 그래핀 전사방법. - 제1 항에 있어서,
상기 베이스층으로부터 상기 자기조립 단분자층과 상기 그래핀층으로 이루어진 결합층을 분리시키는 단계 이후에는,
기판에 상기 결합층을 전사시키는 단계를 더 포함하는 그래핀 전사방법. - 제3 항에 있어서,
상기 기판에 상기 결합층을 전사시키는 단계에서는,
상기 기판에 상기 자기조립 단분자층을 밀착시키는 그래핀 전사방법. - 제3 항에 있어서,
상기 기판에 상기 결합층을 전사시키는 단계에서는,
상기 기판에 상기 그래핀층을 밀착시키는 그래핀 전사방법. - 제1 항에 있어서,
상기 베이스층은 구리 포일인 그래핀 전사방법.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020130022261A KR20140107968A (ko) | 2013-02-28 | 2013-02-28 | 그래핀 전사방법 |
| US13/923,490 US9023166B2 (en) | 2013-02-28 | 2013-06-21 | Method of transferring graphene |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020130022261A KR20140107968A (ko) | 2013-02-28 | 2013-02-28 | 그래핀 전사방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20140107968A true KR20140107968A (ko) | 2014-09-05 |
Family
ID=51386931
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020130022261A Withdrawn KR20140107968A (ko) | 2013-02-28 | 2013-02-28 | 그래핀 전사방법 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9023166B2 (ko) |
| KR (1) | KR20140107968A (ko) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20140107968A (ko) * | 2013-02-28 | 2014-09-05 | 한국전자통신연구원 | 그래핀 전사방법 |
| CN104556005B (zh) * | 2014-12-31 | 2016-08-17 | 泰州巨纳新能源有限公司 | 一种转移石墨烯薄膜的方法 |
| US10097281B1 (en) | 2015-11-18 | 2018-10-09 | Hypres, Inc. | System and method for cryogenic optoelectronic data link |
| EP3442739A4 (en) * | 2016-04-14 | 2020-03-04 | Lockheed Martin Corporation | PROCESS FOR PROCESSING GRAPHENE SHEETS FOR LARGE SCALE TRANSFER USING A FREE FLOATING PROCESS |
| EP3442697A4 (en) | 2016-04-14 | 2020-03-18 | Lockheed Martin Corporation | SELECTIVE INTERFACE REDUCTION OF GRAPH DEFECTS |
| SE541515C2 (en) | 2017-12-22 | 2019-10-22 | Graphensic Ab | Assembling of molecules on a 2D material and an electronic device |
Family Cites Families (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7052588B2 (en) * | 2002-11-27 | 2006-05-30 | Molecular Nanosystems, Inc. | Nanotube chemical sensor based on work function of electrodes |
| KR20040105975A (ko) | 2003-06-10 | 2004-12-17 | 삼성전자주식회사 | 반도체 소자용 배선 및 그의 제조 방법과 이를 포함하는박막 트랜지스터 표시판 및 그의 제조 방법 |
| US7504132B2 (en) * | 2005-01-27 | 2009-03-17 | International Business Machines Corporation | Selective placement of carbon nanotubes on oxide surfaces |
| KR20070040129A (ko) * | 2005-10-11 | 2007-04-16 | 삼성에스디아이 주식회사 | 탄소나노튜브 구조체 및 탄소나노튜브의 수직정렬 방법 |
| KR20070067442A (ko) | 2005-12-23 | 2007-06-28 | 삼성전자주식회사 | 기판으로부터 포토레지스트 막을 분리하는 방법 및 상기포토레지스트 막을 이차 기판과 접합하는 방법 |
| EP2374754B1 (en) * | 2006-03-09 | 2018-01-10 | Battelle Memorial Institute | Multi-layer structure comprising carbon nanotubes |
| KR20090026568A (ko) * | 2007-09-10 | 2009-03-13 | 삼성전자주식회사 | 그라펜 시트 및 그의 제조방법 |
| EP2204074B1 (en) * | 2007-09-10 | 2019-11-06 | University of Florida Research Foundation, Inc. | Nanotube enabled, gate-voltage controlled light emitting diodes |
| KR101384665B1 (ko) * | 2007-09-13 | 2014-04-15 | 성균관대학교산학협력단 | 그라펜 시트를 함유하는 투명 전극, 이를 채용한 표시소자및 태양전지 |
| KR101443222B1 (ko) * | 2007-09-18 | 2014-09-19 | 삼성전자주식회사 | 그라펜 패턴 및 그의 형성방법 |
| KR101410929B1 (ko) * | 2008-01-17 | 2014-06-23 | 삼성전자주식회사 | 탄소나노튜브의 전사방법 |
| KR101319499B1 (ko) * | 2008-02-22 | 2013-10-17 | 엘지디스플레이 주식회사 | 화학적 자기조립 방법을 이용한 나노선 혹은탄소나노튜브의 적층 및 패턴형성 방법과, 이를 적용한액정표시장치의 제조방법 |
| US8702897B2 (en) * | 2009-05-26 | 2014-04-22 | Georgia Tech Research Corporation | Structures including carbon nanotubes, methods of making structures, and methods of using structures |
| US8808810B2 (en) * | 2009-12-15 | 2014-08-19 | Guardian Industries Corp. | Large area deposition of graphene on substrates, and products including the same |
| WO2011094204A2 (en) * | 2010-01-26 | 2011-08-04 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Methods of fabricating large-area, semiconducting nanoperforated graphene materials |
| US8354323B2 (en) | 2010-02-02 | 2013-01-15 | Searete Llc | Doped graphene electronic materials |
| EP2362459A1 (en) * | 2010-02-24 | 2011-08-31 | University College Cork-National University of Ireland, Cork | Modified graphene structure and method of manufacture thereof |
| US20140120270A1 (en) * | 2011-04-25 | 2014-05-01 | James M. Tour | Direct growth of graphene films on non-catalyst surfaces |
| KR101828531B1 (ko) | 2011-06-10 | 2018-02-12 | 한화테크윈 주식회사 | 그래핀의 전사 방법 |
| GB2522565B (en) * | 2011-06-27 | 2016-02-03 | Pragmatic Printing Ltd | Transistor and its method of manufacture |
| US8569121B2 (en) * | 2011-11-01 | 2013-10-29 | International Business Machines Corporation | Graphene and nanotube/nanowire transistor with a self-aligned gate structure on transparent substrates and method of making same |
| CN102545022A (zh) * | 2012-01-20 | 2012-07-04 | 上海交通大学 | 一种宽波段石墨烯可饱和吸收镜 |
| EP2667417A1 (en) * | 2012-05-23 | 2013-11-27 | Imec | Graphene-based semiconductor device |
| KR101351001B1 (ko) * | 2012-08-02 | 2014-01-16 | 그래핀스퀘어 주식회사 | 그래핀의 양방향 도핑 방법, 양방향 도핑된 그래핀, 및 이를 포함하는 소자 |
| US8637346B1 (en) * | 2012-12-04 | 2014-01-28 | Gwangju Institute Of Science And Technology | Method for manufacturing graphene nano array and field-effect transistor including the same |
| KR20140107968A (ko) * | 2013-02-28 | 2014-09-05 | 한국전자통신연구원 | 그래핀 전사방법 |
-
2013
- 2013-02-28 KR KR1020130022261A patent/KR20140107968A/ko not_active Withdrawn
- 2013-06-21 US US13/923,490 patent/US9023166B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20140238591A1 (en) | 2014-08-28 |
| US9023166B2 (en) | 2015-05-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Fan et al. | Transfer assembly for two-dimensional van der Waals heterostructures | |
| Suenaga et al. | Surface-mediated aligned growth of monolayer MoS2 and in-plane heterostructures with graphene on sapphire | |
| KR20140107968A (ko) | 그래핀 전사방법 | |
| Zhang et al. | Clean transfer of 2D transition metal dichalcogenides using cellulose acetate for atomic resolution characterizations | |
| Li et al. | A universal, rapid method for clean transfer of nanostructures onto various substrates | |
| CN106057880B (zh) | 包括二维材料的电子器件以及制造该电子器件的方法 | |
| US9660036B2 (en) | Graphene layer, method of forming the same, device including graphene layer and method of manufacturing the device | |
| Nipane et al. | Damage-free atomic layer etch of WSe2: A platform for fabricating clean two-dimensional devices | |
| KR101198301B1 (ko) | 금속 나노입자를 이용하고 환원된 그래핀 산화물에 기반한 양쪽극 기억소자 및 이의 제조방법 | |
| CN1863954A (zh) | 制备纳米线复合体的系统和方法及由此得到的电子衬底 | |
| Ghasemi et al. | Controlled plasma thinning of bulk MoS2 flakes for photodetector fabrication | |
| KR20170071942A (ko) | 멀티층 그래핀 및 그 형성방법과 멀티층 그래핀을 포함하는 소자 및 그 제조방법 | |
| Cai et al. | The development of transfer technologies for advanced 2D circuits integration | |
| Nguyen et al. | Atomically Smooth Graphene‐Based Hybrid Template for the Epitaxial Growth of Organic Semiconductor Crystals | |
| Huss-Hansen et al. | Surface-controlled crystal alignment of naphthyl end-capped oligothiophene on graphene: thin-film growth studied by in situ X-ray diffraction | |
| KR102232756B1 (ko) | 그래핀-반도체 멀티 접합을 갖는 전자소자 및 그 제조방법 | |
| KR101857866B1 (ko) | 캐리어를 처리하는 방법 및 그래핀 층을 전사하는 방법 | |
| TW201504489A (zh) | 製造部分獨立式二維晶體薄膜之方法及包括該薄膜之裝置 | |
| US20140147675A1 (en) | Structure and method for a graphene-based apparatus | |
| KR20150043719A (ko) | 2차원 구조 물질층 전사 방법 | |
| US10074737B2 (en) | Flexible device including two-dimensional material and method of manufacturing the same | |
| KR101375145B1 (ko) | 탄소체를 포함하는 그래핀 도전층, 그 제조 방법, 그를 포함하는 광전소자, 태양전지 및 전자 소자 | |
| KR101043097B1 (ko) | 광조사를 이용한 단결정 실리콘 박막의 제조 방법 | |
| KR20170028098A (ko) | 그래핀 나노-메쉬 제조방법 | |
| US11141890B2 (en) | Substrate including nano/micro structure, method for manufacturing the same, method for refining nano/micro structure, method for manufacturing nano/micro structure network, and manufacturing apparatus therefor |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20130228 |
|
| PG1501 | Laying open of application | ||
| PC1203 | Withdrawal of no request for examination | ||
| WITN | Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid |