그래핀 성장 및 실리콘 웨이퍼에 대한 접착력
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.
