| 상하이마이크로시스템·정보기술연구소 층수 제어 가능한 그래핀 박막 제조 | ||
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 최근, 중국과학원 상하이마이크로시스템·정보기술연구소(上海微系統與信息技術研究所) 정보기능재료국가중점실험실 SOI재료 연구팀은 층수 제어 가능한 그래핀 박막 제조 분야에서 새로운 성과를 거두었다. 연구팀은 Ni/Cu 시스템을 설계하고, 이온 주입 기술로 탄소원을 도입한 다음, 정밀한 탄소 주입량 조절을 통하여 그래핀 층수에 대한 제어를 실현하였다. 이 연구 성과는 Synthesis of Layer-Tunable Graphene: A Combined Kinetic Implantation and Thermal Ejection Approach라는 제목으로 2015년 제24기 Advanced Functional Materials에 뒤표지(Back Cover)로 선정되었다. 그래핀은 우수한 전기학적 성능, 뛰어난 열전도율 및 탁월한 역학적 성능 등을 보유하고 있으므로 “포스트 실리콘 CMOS 시대”에 지속되는 무어의 법칙(Moore’s Law)에 도전할 수 있는 가장 경쟁력이 있는 전자 재료로 인정받고 있으며, 광범위한 응용 전망을 갖고 있다. 그러나 특수한 응용 수요에 대비해 그래핀의 층수를 정밀하게 제어하여야 한다. 연구팀은 CVD 방법에서 Ni와 Cu로 그래핀을 제조할 수 있는 특성을 결합하고, 이 2가지 재료가 탄소에 대한 용해 능력이 서로 다른 성질을 이용하여 Ni/Cu 시스템(전자빔으로 두께가 25 μm 인 Cu 금속박에 1층의 300 nm는 Ni을 증착)을 설계하였으며, 또한 반도체 산업에서 이미 성숙된 이온 주입 기술을 이용하여 탄소 이온을 Ni/Cu 시스템 중의 Ni층에 주입하였다. 그리고 탄소 이온의 주입량을 제어(4E15 atoms/cm2탄소 이온을 단일층 그래핀에 주입, 8E15 atoms/cm2탄소 이온을 2중층 그래핀에 주입)하고, 어닐링(annealing) 처리 진행하여 단일층, 2중층 그래핀을 제조하였다. 기존의 CVD 그래핀 제조 공법에 비하여 이온 주입 기술은 저온 도핑(low temperature doping), 정밀한 에너지 및 탄소 이온 주입량 제어 그리고 고균일성 등 장점을 보유하고 있다. 또한 이 방법으로 단일층 및 2중층 그래핀을 제조할때 오직 탄소 주입량이 미치는 영향만 받을 뿐, 기체 체적비, 기판 두께 및 성장 온도와 관련성이 없다. 이온 주입 기술은 현대 반도체 기술과 서로 융합될 수 있으므로 그래핀 전자 재료가 반도체 소자 분야에서의 응용을 실현하는데 도움이 된다. 정보출처 : http://www.cas.cn/syky/201507/t20150714_4393147.shtml |
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