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[ 전자부품연구원] 그래핀 표면 모니터링 보유기술 이전

 

그래핀 표면 모니터링 기술

■ 기술의 개요

○ 탄소 원자들로 구성된 저차원의 나노물질로는 풀러렌(fullerene), 탄소나노튜브(Carbon Nanotube), 그래핀(Graphene), 그래파이트(Graphite) 등이 있음

○ 이러한 탄소 원자들로 구성된 나노물질들 중에서, 특히 그래핀은 전기적, 기계적, 화학적 특성이 매우 안정적이고 우수한 전도성 물질로써 다양한 전자 디바이스 등에 이용될 수 있어 최근 크게 주목 받고 있음

○ 그래핀을 박막화시킨 그래핀 박막은 웨이퍼 기반이나 금속 기반을 통하여 대면적 합성이 이루어지고 있으므로, 전자소자 또는 전자기기로의 응용을 위해서는 합성된 그래핀 박막을 원하는 위치로 옮기는 이송 과정이 필수 공정임

○ 이와 관련하여, 종래 그래핀 박막 이송 과정을 개략적으로 설명하면, ① 기재 상에 그래핀 박막 형성 단계(도 1a) ② 그래핀 박막 상부에 그래핀 손상을 억제하기 위한 지지박막 부착 단계(도 1b) ③ 기재를 에칭 등의 방법으로 제거 하는 단계(도 1c) ④ 지지박막에 부착된 그래핀을 전자소자(내지 전자기기)의 원하는 위치로 이송시키는 단계 ⑤ 마지막으로 지지박막을 제거함으로써 그래핀 박막의 이송이 완료됨(도 1d).

[그래핀 전사공정 도식도]

 

그래핀 표면 모니터링 기술

○ 종래 그래핀 박막 이송 과정에 있어서 지지박막을 제거한 후에도 지지박막의 잔류물들이 그래핀 상에 존재할 수 있으며, 이와 같은 잔류물들은 그래핀의 성능 저하를 유발시킴

○ 따라서, 그래핀을 응용부품에 적용하기 위해서는 그래핀 품질을 평가(그래핀 제조 공정상에 잔류물들의 존재 내지 생성량을 파악하는 것)가 매우 중요함

○ 전자부품연구원에서는 그래핀을 전자부품 등에 적용하기 위한 필수인 이송 공정 중에 그래핀 표면에 형성되는 폴리머 잔류물들을 간단하고 용이하게 확인함으로써 그래핀표면을 모니터링 가능한 방법을 제공하고자 함

 

■ 기술의 현황

○ 현재 그래핀 제조 공정상에 발생되는 잔류물들의 존재 내지 생성량을 파악하기 위해 SEM(scanning electron microscope) 또는 AFM(atomic force microscope) 등의 장비를 사용하고 있어, 미소 영역의 측정은 가능하나 대면적에 대해 평가방법은 아직 없음

○ 그래핀을 응용부품에 적용하기 위해서는 대면적에서 간단한 조작으로 정밀하고 빠른 표면 검사 방법이 필요한 실정이나 아직 발표된 것은 없는 현실임

○ 전자부품연구원이 보유하고 있는 기술은 고가의 장비를 사용하지 않으면서도 빠른 속도로 대면적 그래핀을 검사할 수 있는 기술로 기술경쟁력을 가지고 있음

○ 기술의 구현수준

그래핀 표면 모니터링 기술

 

■ 기술의 장점 (경쟁기술과의 차별성)

○ 그래핀 상에 잔류물들의 존재 내지 생성량을 파악하기 위해서 SEM(scanning electron microscope) 또는 AFM(atomic force microscope) 등의 고가장비를 사용하지 않고 고속으로 그래핀 표면의 상태 관찰이 가능함

○ 대면적 그래핀 상에 잔류물들의 정확한 확인 및 그래핀 형성과정에서 발생하는 스폿(spot)과의 구별이 쉽지 않다는 문제점 해결이 가능하며, 더불어 측정 속도가 매우 빨라 실제적 제품 품질 검사 적용이 가능함

[염색법을 통한 그래핀 표면 모니터링 방법의 특장점]

 

그래핀 표면 모니터링 기술

■ 활용범위 및 응용분야

IT, BT, NT 등 그래핀을 소재 또는 부품으로 이용하는 전 응용분야에 적용 가능

[그래핀의 응용분야]

그래핀 표면 모니터링 기술

시장동향 및 전망

플렉시블 디스플레이를 포함하여 플렉서블 전자분야 및 실리콘 기반 반도체 소자의 한계를 극복할 핵심 소재로 부각

○ 2015년 이후 투명전극, 에너지전극, 복합소재 등을 중심으로 시장 본격 형성예상

(*출처: 2013년도 미래산업선도기술개발사업 사업설명회)

 

■ 지식재산권 면황 및 기술이전 내용

지식재산권 현황

그래핀 표면 모니터링 기술

구분

발명의 명칭

출원번호

(출원일)

등록번호

(등록일)

특허

 

스마트 원도오용 그래핀 기반 VO2 적층체 및 제조방법

2011-0080007

 

그래핀 전기-광학적 특성제어를 위한 이온성 액체막 이의 제조방법

2011-00887057

 

메탈 그리드를 포함하는 그래핀 복합필름 및 제조방법

2011-00887058

 

그래핀/육방정계 질화붕소 구조체 제조방법

2011-0096187

 

VFM & IPL를 이용한 그래핀 합성 및 접합방법

2011-0110007

 

그래핀 표면을 갖는 금속선의 제조방법

2011-0124374

 

그래핀 기반 VO2 적층체의 상전이 온도제어 방법

2012-0030418

 

스마트 윈도우용 그래핀 기반 VO2 적층체

2012-0053940

 

메탈폼-그래파이트 방열시트 및 제조방법

2012-0091575

 

폴리머 잔류물 검사를 통한 그래핀의 표면 모니터링 방법

2012-0099750

 

써모크로믹 스마트 윈도우용 기능화된 그래핀 기반 VO2 적층체

2012-0156674

 

능동형 감온 변색 윈도우용 기능화된 그래핀 기반 VO2 적층체

2012-0156660

 

스마트 윈도우용 유연 다기능성 적층체 필름

2012-0156659

 

그래핀 투명전극을 포함하는 전기변색소자

2012-0156661

 

수처리용 복합체 멤브레인 및 그 제조방법

2012-0155672

 

수처리용 그래핀 복합체 및 그 제조방법

2012-0155673

 

수처리용 그래핀-카본나노튜브 복합구조체 제조방법 및 이를 이용한 멤브레인 제조방법

2013-0007437

 

메탈폼-그래파이트 방열시트 및 제조방법

2013-0009306

 

 

기술이전 내용 및 범위

구 분

기술이전 내용

형식

제공방법

그래핀 표면 모니터링 기술

그래핀 이송 공정 중에 발생될 수 있는 표면 불순물 검사 방법

기술문서

특허

기술전수

통상실시

 

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