■ 1차년도 ◯ 연구목표: 화학적 박리법을 이용한 고효율 h-BN 나노시트 박리 기술 개발 ◯ 당해년도 연구내용 및 범위 ● 다양한 금속 intercalant 및 분산 용매 기반 h-BN의 화학적 박리 소재 발굴 및 박리법 개발 ▪ 고품질 h-BN 나노시트를 얻기 위한 용매 및 intercalant 소재 발굴 ▪ 직접적 박리/intercalant 소재를 이용한 화학적 박리법 개발하여 고수율 다층의 h-BN 나노시트확보 ● 효과적 박리법 개발을 통해 구현한 다층의 고품질 h-BN 나노시트의 특성 평가 ▪ XRD, XPS, TEM 등 다양한 박막 분석 장비를 이용한 h-BN 나노시트의 물리적, 화학적 구조 및 재료적 특성 분석 ▪ SEM, AFM을 통한 화학적 박리된 h-BN 나노시트의 물리적 크기 및 두께 분석 ● 박리법 최적화를 통한 박리 수율 향상 ▪ h-BN 나노시트의 박리 수율 향상을 위한 화학적 박리 전/후 열처리 공정 최적화 ▪ 극성/무극성 용매를 통한 h-BN 나노시트 간의 반데르발스 결합에너지를 조절하여 박리 수율 향상[h-BN 나노시트의 박리 수율 50% 이상, 다층의 h-BN 나노시트 80 nm 이상] ■ 2차년도 ◯ 연구목표: h-BN 나노시트 기반 passivation layer의 박막트랜지스터 공정 인테그레이션 기술 개발 ◯ 당해년도 연구내용 및 범위 ● h-BN passivation layer의 도포(증착) 방법 도출 및 박막트랜지스터 (Thin-Film Transistor,TFT) 제작 조건 확립 ▪ 다양한 도포(증착) 방법 (e.g. Spay-coating, Spin-coating, Dip-coating 등)을 이용하여 화학적박리된 h-BN 기반 최적의 박막 형성 방법 도출 ▪ h-BN passivation layer를 이용한 이차원 소재 (e.g. MoS2, WSe2, MoSe2, 등) 기반 TFT 제작 조건 검토 ● h-BN 기반 passivation layer를 TFT에 적용하기 위한 최적의 소자 구조 도출 ▪ Top-gate coplanar, bottom-gate coplanar, top-gate staggered, bottom-gate staggered의4가지 구조를 가지는 양극성 TFT의 최적 구조 도출 ● h-BN 나노시트 기반 passivation 기술과 TFT 공정 기술과의 인테그레이션 기술 개발 ▪ TFT의 성능 최적화를 위한 h-BN passivation layer의 효율적인 인테그레이션 공정 설계 및 공정조건 최적화 ■ 3차년도 ◯ 연구목표: h-BN 나노시트로 passivation된 이차원 TFT의 전기적, 기계적 신뢰성 검증 ◯ 당해년도 연구내용 및 범위 ● 고성능/고신뢰성 TFT 구현을 위한 h-BN 나노시트 도포 조건 최적화 ▪ h-BN 나노시트 기반 passivation layer의 두께 및 박막 density 최적화 ▪ 다양한 분위기 (e.g. air, N2, O2, H2, 등)에서의 후속 열처리를 통한 TFT 성능 최적화 ● h-BN 나노시트로 passivation된 TFT 구현 및 전기적 특성 검증 ▪ Passivation 이후 전기적 파라미터 (이동도, Ion/off ratio, 문턱전압, subthreshold swing, 등)변동폭 15 % 이하 ● h-BN 나노시트로 passivation된 TFT의 신뢰성 검증 ▪ 1-3 차년도 연구 결과 기반 소자 구조 및 공정 최적화를 통한 과제의 최종 정량적 연구 목표 달성[positive and negative bias temperature stress 이후 전기적 파라미터 변동폭 15% 이하, 기계적벤딩 테스트 (1000 cycle, bending radius 3mm] 이후 전기적 파라미터 변동폭 15% 이하]