Fabrication of Metal and 2D materials Using Atomic Layer Deposition And Their Application to Electronic Device

Abstract

2차원 물질들은 물리적 특성, 전기적 특성, 유연성, 투명성 등이 매우 우수해 차세대 전자소자의 핵심 소재로 꼽히고 있으며, 다양한 2차원 물질 제조방법이나 특성 향상 방법에 관련된 연구가 많이 진행되고 있다. 본 연구의 목적은 원자층 증착법을 이용하여 금속 및 2차원 물질을 제조하거나 2차원 물질에 원자층 증착법을 이용하여 특성을 조절하여 이를 전자 소자에 응용하는 것이다. 첫째로, 원자층 증착법의 변형된 증착법인 원자층 침투법을 이용하여 기존 원자층 증착법보다 더 넓은 범위에서 균일하고, 박막 성장률이 증가된 금속 박막을 증착하였다. 또 이를 황화처리 하여 두께 조절이 가능한 전이금속 칼코게나이드 박막을 제작 하였고, 이를 전자 소자에 응용하였다. 두 번째 파트에서는 원자층 증착법을 이용하여 그래핀의 결함에만 선택적으로 산화아연 박막을 증착하여 전기적 특성을 증가시켰다. 4인치 기판 전면적에서 매우 균일한 전기적 특성을 갖는 그래핀 전자소자를 제작 할 수 있었으며, 소자 이동도와 면저항 면에서 향상된 특성을 얻을 수 있었다. 마지막으로, 자외선 원자층 증착법을 이용하여 저온에서 금속특성의 산화아연 박막을 제조하였다. 투명하고 공기 중에서 안정하면서도 전도성이 매우 뛰어난 박막을 제작할 수 있었으며 이는 투명전극 및 다양한 전자 소자에 응용될 수 있다.