화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2013년 가을 (11/06 ~ 11/08, 제주롯데호텔)
권호 19권 2호
발표분야 A. 전자/반도체 재료(Electronic and Semiconductor Materials)
제목 원자층 증착법(ALD)을 이용한 대면적 이황화몰리브데늄(MoS2) 합성
초록 우수한 전기적, 광학적, 물리적 특성을 가지는 그래핀과 같은 2차원 구조를 가지는 물질들이 최근 주목 받고 있다. 그러한 2차원 물질 중에서도 이황화 몰리브데늄(MoS2)은 그래핀과 같은 층상구조를 가지며 층 내부적으로는 강한 공유결합을 가지지만, 층 사이에서는 약한 반 데르 발스 힘으로 결합을 이루고 있다. 단층의 MoS2는 indirect bandgap을 가지는 여러층의 MoS2와는 달리 direct bandgap(1.8eV)을 가지며 우수한 전기적 광학적 특성을 나타내어 전자소자, 광소자, 센서 등의 다양한 소자로서의 응용가능성이 주목받고 있다. 이러한 MoS2박막의 응용을 위해서 단층 및 여러층의 MoS2 합성법에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 최근에는 산화 몰리브데늄(MoO3) 및 황(S)분말을 이용한 화학적 기상 증착법(CVD)으로 단결정의 단층 MoS2 박막을 성공적으로 합성하는 연구가 보고되었지만 MoS2 박막의 두께를 조절함과 동시에 균일하고 대면적으로 기판에 증착시키는 기술에 대한 보고는 전무하다.

 원자층 증착법(ALD)는 뛰어난 대면적 균질성과 함께 원자단위 두께조절이 용이하여 나노 영역에서의 증착 방법으로 지대한 관심을 받고 있다. 본 연구진은 염화몰리브데늄(MoCl5) 전구체와 황화수소(H2S) 가스를 이용하여 ALD를 이용한 대면적 MoS2 박막을 SiO2 기판에 증착하였다. ALD로 순수한 원자층 두께의 MoS2 박막이 수 cm 크기의 대면적으로 증착되었음을 확인하였으며, 본 연구에서 ALD MoS2 박막의 특성 분석을 위하여 X-선 광전자 분광법(XPS), 원자간 힘 현미경(AFM), 투과 전자 현미경(TEM), 라만 분광법 등을 사용하였다.
저자 김영준, 최태진, 박주상, 김형준
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키워드 이황화몰리브데늄; 원자층 증착법
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