·Î±×ÀÎ
|
Åõ¸í Àüµµ¼º Àü±Ø¿¡ »ç¿ëµÇ´Â ±×·¡ÇÉ ¹Ú¸·ÀÇ Á¦Á¶ ¹æ¹ý ¿¬±¸ |
°ü¸®ÀÚ
|
|
|
Á¶È¸ : 2428, µî·ÏÀÏ : 2012/02/23 21:10 |
ÈÞ½ºÅÏ´ëÇÐ(University of Houston)°ú Åػ罺 ÁÖ¸³´ëÇÐ(Texas State University)ÀÇ ¿¬±¸ÁøÀº ÁÖº¯ ´ë±â¾Ð CVDÀ» ÀÌ¿ëÇؼ Cu È£ÀÏ À§¿¡ ±×·¡ÇÉ ¹Ú¸·À» ¼ºÀå½ÃÅ°´Âµ¥ ¼º°øÇß´Ù. ¶ÇÇÑ ¿¬±¸ÁøÀº ¼·Î ´Ù¸¥ ³óµµ¸¦ °¡Áø ź¼Ò ¼±±¸¹°Áú·Î ±×·¡ÇÉ ÇÙ¼ºÀå°ú ¼ºÀå ÇÁ·Î¼¼½º¿¡ ´ëÇÑ »õ·Î¿î ¿¬±¸°á°ú¸¦ ³»³õ¾Ò´Ù.
¹úÁý ¸ð¾çÀÇ Åº¼Ò °ÝÀÚ·Î ÀÌ·ç¾îÁø ±×·¡ÇÉÀº ƯÀÌÇÑ ¾çÀÚ È¦ È¿°ú, ¶Ù¾î³ ¿ À̵¿µµ, ³ôÀº ź¼º, ±¤ÇÐÀû Åõ°ú¼º µî°ú °°Àº ³î¶ó¿î ¼ºÁú ¶§¹®¿¡ ¸¹Àº °ü½ÉÀ» ²ø°í ÀÖ´Ù. ÀÌ·¯ÇÑ µ¶Æ¯ÇÑ ¼ºÁúµéÀº ±×·¡ÇÉÀÌ ´Ù¾çÇÑ ºÐ¾ß Áï, Æ®·£Áö½ºÅÍ, Åõ¸í Àü±Ø, ÈÇÐ/¹ÙÀÌ¿À ¼¾¼¿¡ À¯¸ÁÇÏ°Ô Àû¿ëµÉ ¼ö ÀÖµµ·Ï ÇÑ´Ù. ÀÌ·± ºÐ¾ß¿¡ Àû¿ëÇϱâ À§Çؼ, ´ë¸éÀû, °íÇ°Áú ±×·¡ÇÉ ¹Ú¸·À» ÇÕ¼ºÇÏ´Â °ÍÀº ¸Å¿ì Áß¿äÇÏ´Ù. ÃÖ±Ù ¿¬±¸°á°ú¿¡¼ »ó´ëÀûÀ¸·Î Àú·ÅÇÑ ´Ù°áÁ¤ Ni¿Í Cu ±âÆÇ À§ÀÇ ÅºÈ¼ö¼ÒÀÇ ÈÇбâ»óÁõÂøÀº ´ë¸éÀû À§¿¡ °íÇ°Áú ±×·¡ÇÉÀ» »ý¼º½ÃÅ°±â À§ÇÑ ¸Å¿ì À¯¸ÁÇÑ ¹æ¹ýÀ̶ó´Â °ÍÀÌ Áõ¸íµÇ¾ú´Ù.
Cu ±âÆÇ À§¿¡ ±×·¡ÇÉÀÇ CVD ¼ºÀåÀº Cu¿¡¼ÀÇ Áö±ØÈ÷ ³·Àº ź¼Ò ¿ëÇصµ ¶§¹®¿¡ Ç¥¸éÀ» ¸Å°³·Î ÀÌ·ç¾îÁö´Â °ÍÀ¸·Î ¾Ë·ÁÁ³´Âµ¥, ÀÌ°ÍÀº ÁÖ±âÀûÀÎ ´ÜÀÏÃþ ¹Ú¸·ÀÇ ¼ºÀåÀ» À̲ö´Ù. ÃÖ±Ù¿¡, ÀÌ·± ÀÚ±â Á¦ÇÑÀû(self-limiting) ¼ºÀåÀº ƯÁ¤ CVD Á¶°Ç(Áï, ³ôÀº ¼ºÀå ¾Ð·Â, ´ë·®ÀÇ Åº¼Ò ¼±±¸¹°Áú) ÇÏ¿¡¼ ±Øº¹µÉ ¼ö ÀÖ´Ù´Â °ÍÀÌ Áõ¸íµÇ¾ú´Ù. Cu À§¿¡¼ ¼ºÀåµÈ CVD ±×·¡ÇÉ ¹Ú¸·ÀÇ ±ÕÀϼº°ú µÎ²²¿¡ ´ëÇÑ ´õ ³ªÀº Á¦¾î¸¦ À§Çؼ, ´ÙÁßÃþÀÌ Çü¼ºµÇ´Â °úÁ¤¿¡ ´ëÇÑ »ó¼¼ÇÑ ÀÌÇØ°¡ ¸Å¿ì ¿ä±¸µÈ´Ù. Áö±Ý±îÁö »ý¼ºµÈ CVD ±×·¡ÇÉ ¹Ú¸·Àº ´Ù°áÁ¤À̾ú´Âµ¥, ÀÌ°ÍÀº ¼ö¸¹Àº °áÁ¤¸³À¸·Î ±¸¼ºµÇ¾î ÀÖ´Ù. ±×·¯³ª ±ÕÀÏÇÑ ±×·¡ÇÉ ¹Ú¸·À» Çü¼ºÇϱâ À§Çؼ´Â Å« °áÁ¤ Å©±â¸¦ °¡Áú ÇÊ¿ä°¡ ÀÖ´Ù.
À̹ø ¿¬±¸ÁøÀº 1050¡É¿¡¼ ÁÖº¯ ´ë±â¾Ð CVD·Î Cu È£ÀÏ À§¿¡ ±×·¡ÇÉ ¹Ú¸·À» ¼ºÀåÇß´Ù. ³ôÀº ¼ºÀå ¿Âµµ´Â ³·Àº ±×·¡ÇÉ ÇÙ»ý¼º ¹Ðµµ¸¦ ´Þ¼ºÇϱâ À§Çؼ ¼±ÅõǾú´Ù. ¶ÇÇÑ Åº¼Ò ¼±±¸¹°Áú(CH4)ÀÇ ¼·Î ´Ù¸¥ ³óµµ¿¡¼ ±×·¡ÇÉ ÇÙ»ý¼º°ú ¼ºÀå °úÁ¤À» Á¶»çÇß´Ù. ÀÌ ¿¬±¸°á°ú¸¦ ±â¹ÝÀ¸·Î Çؼ, ¿¬±¸ÁøÀº Å« ÀÔÀÚ Å©±â¸¦ °¡Áø ¿¬¼ÓµÈ ´ÜÀÏÃþ ±×·¡ÇÉ ¹Ú¸·À» ÇÕ¼ºÇÒ ¼ö ÀÖµµ·Ï 2 ´Ü°è ÁÖº¯ ´ë±â¾Ð CVD ±â¼úÀ» °³¹ßÇß´Ù. ¹Ú¸· µÎ²²¿Í ±ÕÀϼºÀº ÁÖ»çÀüÀÚÇö¹Ì°æ°ú ¶ó¸¸ ºÐ±¤±â·Î È®ÀÎÇÏ¿´´Ù. ¿¬±¸ÁøÀº ±¤ÇÐÀû Åõ°úµµ¿Í ½ÃÆ® ÀúÇ×ÀÇ ÃøÁ¤À» À§Çؼ Ä¿¹ö ±Û¶ó½º(cover glass) À§¿¡ ±×·¡ÇÉ ¹Ú¸·À» ÀÌÀüÇß´Ù. À̹ø ¿¬±¸ÁøÀº Cu À§ÀÇ CVD ±×·¡ÇÉÀÇ ¼ºÀå ¸ÞÄ¿´ÏÁòÀ» ¼ö¸³Çß°í, »ó¼¼ÇÑ ¸ðµ¨À» Á¦¾ÈÇß´Ù.
±×·¡ÇÉÀº ÁÖº¯ ´ë±â¾Ð¿¡¼ ¼®¿µ Æ©ºê ³ë ¼ÓÀÇ Cu È£ÀÏ À§¿¡ CH4¸¦ Èê·¯º¸³»´Â CVD ¹æ¹ýÀ» »ç¿ëÇؼ ÇÕ¼ºµÇ¾ú´Ù. CVD Àü¿¡, Cu È£ÀÏÀº ¾Æ¼¼Åæ, ¸Þź¿Ã, Áõ·ù¼ö·Î ¼¼Ã´µÇ¾ú´Ù. CVD µ¿¾È, Cu È£ÀÏÀº ȯ¿øµÇ¾ú°í, Cu Ç¥¸éÀ» ±ú²ýÀÌ ÇÏ°í Cu ÀÔÀÚ Å©±â¸¦ Áõ°¡½ÃÅ°±â À§Çؼ 30ºÐ µ¿¾È 1050¡É¿¡¼ Ar°ú H2 °¡½ºÀÇ È¥ÇÕ¹°·Î ¾î´Ò¸µµÇ¾ú´Ù. ±× ÈÄ¿¡ ±×·¡ÇÉ ¼ºÀåÀº ¼·Î ´Ù¸¥ ³óµµ(5, 10, 20, 30, 55, 550 ppm)ÀÇ CH4¸¦ ÁÖÀÔÇÔÀ¸·Î½á ¼öÇàµÇ¾ú´Ù. ¼ºÀå ½Ã°£Àº 5ºÐ¿¡¼ 60ºÐ±îÁö º¯ÈµÇ¾ú´Ù. ¼ºÀå ÈÄ¿¡, »ùÇÃÀº Ar°ú H2 °¡½ºÀÇ º¸È£ ÇÏ¿¡¼ »ó¿ÂÀ¸·Î ºü¸£°Ô ³Ã°¢µÇ¾ú´Ù.
Æò±Õ ÀÔÀÚ ¸éÀûÀº 287 m2À̾ú´Ù. SEM°ú ¶ó¸¸ ºÐ±¤¹ýÀ¸·Î ¹Ú¸· µÎ²²¿Í ±ÕÀϼºÀ» È®ÀÎÇÏ¿´°í, ±×·¡ÇÉ ¹Ú¸· À§¿¡¼ ¼öÇàµÈ ±¤ÇÐ Åõ°úµµ¿Í ½ÃÆ® ÀúÇ× ÃøÁ¤À¸·Î ÀÌ ¹Ú¸·ÀÌ Åõ¸í Àüµµ¼º Àü±ØÀ¸·Î¼ ³ôÀº ÀáÀç·ÂÀ» °¡Áø´Ù´Â °ÍÀ» ¾Ë ¼ö ÀÖ¾ú´Ù. ÀÌ ¿¬±¸°á°ú´Â Cu À§ÀÇ ±×·¡ÇÉÀÇ CVD ¼ºÀå ¸ÞÄ¿´ÏÁòÀ» ¼ö¸³Çϴµ¥ Áß¿äÇÑ ¿ªÇÒÀ» ÇÒ °ÍÀÌ°í °íÇ°Áú ±×·¡ÇÉ ¹Ú¸·ÀÇ ÇÕ¼º¹ýÀÇ °³¹ß°ú Àû¿ëÀ» ÃËÁø½Ãų °ÍÀÌ´Ù. ÀÌ ¿¬±¸°á°ú´Â Àú³Î Nanotechnology¿¡ "Control of thickness uniformity and grain size in graphene films for transparent conductive electrodes" À¸·Î °ÔÀçµÇ¾ú´Ù.
±×¸² 1. Cu À§ÀÇ CVD ±×·¡ÇÉÀÇ SEM »çÁø. (a) 60 ºÐ µ¿¾È 5 ppm CH4, (b) 60 ºÐ µ¿¾È 10 ppm CH4, (c) 30 ºÐ µ¿¾È 20 ppm CH4, (d) 20 ºÐ µ¿¾È 30 ppm CH4. ±×¸² 2. CH4 ³óµµ¸¦ Áõ°¡½ÃŲ Àü(a)°ú ÈÄ(b)¿¡ Cu À§¿¡ ¼ºÀåµÈ ±×·¡ÇÉ ÀÔÀÚÀÇ SEM »çÁø. ±×¸² 3. (a) Cu À§ÀÇ ±×·¡ÇÉ ¹Ú¸·ÀÇ SEM »çÁø. (b) SiO2/Si ±âÆÇ À§ÀÇ ±×·¡ÇÉ ¹Ú¸·ÀÇ ¶ó¸¸ ½ºÆåÆ®·³. ·¹ÀÌÀú ¿©±â ÆÄÀåÀº 532 nmÀÌ´Ù.
|
|
|
|
|