그래핀 성장 및 실리콘 웨이퍼에 대한 접착력

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싱가포르 국립대학교 연구진은 성장 공정을 통해 실리콘 웨이퍼에 그래핀을 필름화하여 소재의 면대면 전사 효과를 높일 수 있는 공정을 공개했습니다. 물의 필름 접착과 유사하게 그래핀이 실리콘 표면에 기하급수적으로 퍼져 완전히 코팅됩니다. 이 공정은 기술적 용도를 위해 그래핀을 접착하는 방법론에 혁신을 가져왔습니다.

실리콘 웨이퍼에 그래핀을 입히다

이 새로운 공정은 실리콘 웨이퍼와 칩에 그래핀을 전사할 뿐만 아니라 재생산할 수 있는 최초의 공정입니다. 이는 액체 그래핀을 실리콘 위에 롤링한 다음 건조시켜 도포하는 업계 표준 방식에서 벗어난 것입니다. 이 표준 방법은 최대 30인치 길이의 그래핀 시트를 개발하는 데 사용되었지만, 적층 과정에서 불순물과 결함이 발생할 수 있는 문제가 있었습니다. 접힘, 균열, 주름은 일반적인 문제였으며, 보다 신뢰할 수 있는 방법이 없어 제품 손실도 감수해야 했습니다. 이제 성장 및 이송 방법으로 이러한 문제가 해결되었습니다.

이 공정을 통해 그래핀 씨앗을 실리콘 베이스에 접착한 다음 자연적인 매개변수에서 기하급수적으로 성장시켜 공간을 채울 수 있습니다. 그래핀은 거의 유기적인 반응으로 성장 배지에 퍼져 실리콘 표면을 덮고 코팅하는 역할을 합니다. 이 과정은 롤온 공정에서 추가된 불순물을 줄이고 새로운 표면적을 만들 때 그래핀에 엣지를 부여합니다. 실리콘 접착에 주로 초점을 맞춘 보너스 연구는 그래핀이 다른 재료에 대한 성장 부착물로도 활용될 수 있음을 시사합니다.

푸딩 속 증거

조사 및 실험 단계에서 얇은 그래핀 리본을 실리콘 기반 구조에 적용하고 원자힘 현미경을 사용하여 성장 잠재력을 포착했습니다. 동시에 전극을 통해 성장하는 표면판에 전하를 흘려보내 전도도를 측정하여 실험이 끝날 때 실행 가능한 제품을 확보했습니다. 이 실험에서 전도도 손실이 없는 것으로 나타나 이 공정이 이전에 사용되던 롤 및 건조 방식에 대한 실행 가능한 솔루션이 될 수 있음을 입증했습니다.

의심할 여지 없이 실리콘 웨이퍼에 그래핀을 배치하는 이 새로운 공정은 불순물 제한, 적용 노동 시간 단축, 적용 시간 단축으로 인한 수익성 증가라는 즉각적인 이점을 실현하여 업계에 혁명을 일으킬 것입니다.

저자 소개

Chin Trento

Chin Trento는 일리노이 대학교에서 응용 화학 학사 학위를 받았습니다. 그의 교육적 배경은 다양한 주제에 접근할 수 있는 폭넓은 기반을 제공합니다. 그는 Stanford Advanced Materials(SAM)에서 4년 넘게 첨단 소재 관련 글을 쓰고 있습니다. 이 글을 쓰는 주된 목적은 독자들에게 무료이면서도 양질의 자료를 제공하는 것입니다. 그는 독자들이 발견하는 오타, 오류 또는 의견 차이에 대한 피드백을 환영합니다.

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