나노기술 및 정책 정보

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● 안지환 교수(포항공대) 및 신정우 박사(싱가포르 난양공대) 공동 연구팀은 그래핀 전극 표면에 직접 개발한 자외선 보조 원자층 증착 공정(UV-ALD)을 적용하여 고품질의 그래핀-유전막 계면을 구현

● 연구팀은 그래핀 표면상 원자층 유전막 증착 시 저에너지 자외선을 조사해주며 공정을 진행했고, 그 결과 특정 조건(공정 사이클당 5초 이내)에서 특성 저하 없이 그래핀 표면을 활성화시킴과 동시에 저온(섭씨 100도 이하)에서도 고밀도·고순도 원자층 유전막 증착이 가능함을 입증

● 또한, UV-ALD 공정을 활용한 그래핀-유전막 기반 트랜지스터(Graphene-FET) 구현 시, 그래핀의 우수한 전기적 특성이 그대로 보존돼 기존 ALD 공정 활용 대비 전하 이동도가 약 3배 높아짐과 동시에 그래핀 표면 결함 감소로 인해 디락 전압도 크게 낮아지는 것으로 확인

● 2차원 소재 특성 저하없이 균일한 원자층 유전막을 증착한 이번 연구 결과는 향후 2차원 소재 기반의 차세대 반도체 소자 및 에너지 소자 공정 개발에 도움이 될 것으로 기대

Advanced Electronic Materials (2023.07.10.), High-Performance Graphene-Dielectric Interface by UV-Assisted Atomic Layer Deposition for Graphene Field Effect Transistor