이종접합 구조의 전이금속 디칼코게나이드의 제조 방법 및 이를 이용하여 제조된 이종접합 구조의 전이금속 디칼코게나이드
Method for producing transition metal dichalcogenide with heterojunction structure and transition metal dichalcogenide with heterojunction structure manufactured using the same
특허 요약
본 발명은 이종접합 구조의 전이금속 디칼코게나이드의 제조 방법 및 이를 이용하여 제조된 이종접합 구조의 전이금속 디칼코게나이드를 개시한다. 본 발명은 기판 상에 제1 칼코겐 물질을 포함하는 칼코겐 박막을 형성하는 단계; 상기 칼코겐 박막 상에 전이금속 박막을 형성하는 단계; 상기 기판에서 전이금속 박막 방향으로 레이저를 조사하여 제1 전이금속 디칼코게나이드 박막을 제조하는 단계; 및 상기 전이금속 박막 상에 제2 칼코겐 물질을 포함하는 반응성 가스를 주입하여 제2 전이금속 디칼코게나이드 박막을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
청구항
번호청구항
1

기판 상에 제1 칼코겐 물질을 포함하는 칼코겐 박막을 형성하는 단계;상기 칼코겐 박막 상에 전이금속 박막을 형성하는 단계;상기 기판에서 전이금속 박막 방향으로 레이저를 조사하여 제1 전이금속 디칼코게나이드 박막을 제조하는 단계; 및상기 전이금속 박막 에 제2 칼코겐 물질을 포함하는 반응성 가스를 주입하여 제2 전이금속 디칼코게나이드 박막을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이종접합 구조의 전이금속 디칼코게나이드의 제조 방법.

2

제1항에 있어서, 상기 기판에서 전이금속 박막 방향으로 레이저를 조사하여 제1 전이금속 디칼코게나이드 박막을 제조하는 단계에서,상기 제1 칼코겐 물질을 포함하는 칼코겐 박막과 상기 전이금속 박막의 하단부가 반응하여 제1 전이금속 디칼코게나이드 박막이 제조되는 것을 특징으로 하는 이종접합 구조의 전이금속 디칼코게나이드의 제조 방법.

3

제2항에 있어서, 상기 전이금속 박막 상에 제2 칼코겐 물질을 포함하는 반응성 가스를 주입하여 제2 전이금속 디칼코게나이드 박막을 형성하는 단계에서,상기 제2 칼코겐 물질을 포함하는 반응성 가스와 상기 전이금속 박막의 상단부가 반응하여 제2 전이금속 디칼코게나이드 박막이 제조되는 것을 특징으로 하는 이종접합 구조의 전이금속 디칼코게나이드의 제조 방법.

4

제3항에 있어서, 상기 전이금속 박막의 상기 상단부 및 상기 하단부는 두께비는 2:1 내지 1:1인 것을 특징으로 하는 이종접합 구조의 전이금속 디칼코게나이드의 제조 방법.

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제1항에 있어서, 상기 제1 전이금속 디칼코게나이드 박막의 두께는 레이저 파워 및 레이저 스캔 속도 중 적어도 어느 하나에 따라 조절되는 것을 특징으로 하는 이종접합 구조의 전이금속 디칼코게나이드의 제조 방법.

6

제1항에 있어서, 상기 제2 전이금속 디칼코게나이드 박막의 두께는 상기 제2 전이금속 디칼코게나이드 박막을 형성하는 단계의 공정 온도, 상기 제2 전이금속 디칼코게나이드 박막을 형성하는 단계의 공정 시간 및 반응성 가스의 농도 중 적어도 어느 하나에 따라 조절되는 것을 특징으로 하는 이종접합 구조의 전이금속 디칼코게나이드의 제조 방법.

7

제1항에 있어서, 상기 제1 칼코겐 물질과 상기 제2 칼코겐 물질은 서로 상이한 칼코겐 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 이종접합 구조의 전이금속 디칼코게나이드의 제조 방법.

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제1항에 있어서, 상기 기판은 글래스, 사파이어, 쿼츠, PET(Polyethylene Terephthalate), PEN(Polyethylene naphthalate), PEEK(Polyetheretherketon), PI(polyimide), PMMA(poly(methylmethacrylate)), PVC(Polyvinyl Chloride), PAN(Polyacrylonitrile), PS(polystyrene) 및 PE(polyethylene) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 이종접합 구조의 전이금속 디칼코게나이드의 제조 방법.

9

제1항에 있어서, 상기 칼코겐 박막 및 상기 전이금속 박막은 스퍼터링(sputtering), 고립형 플라즈마 스퍼터링 증착(IPSD), 화학 기상 증착(chemical vapor deposition; CVD), 열 화학 증착(Thermal Chemical Vapor Deposition; TCVD), 유기금속 화학 증착(MOCVD; Metal Organic Chemical Vapor Deposition), 플라즈마 화학 증착(PECVD; Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition), 물리 기상 증착(physical vapor deposition; PVD), 원자층 증착(atomic layer deposition; ALD), 전자빔 증착(e-beam evaporation), 열증착(thermal evaporation), 분자선 성장(MBE; Molecular Beam Epitaxy), 이온클러스터빔(ion cluster beam), 펄스 레이저 증착(pulsed laser deposition; PLD) 및 수소화물 기상 성장(HVPE; Hydride Vapor Phase Epitaxy) 중 어느 하나를 이용하여 형성되는 것을 특징으로 하는 이종접합 구조의 전이금속 디칼코게나이드의 제조 방법.

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제1항에 있어서, 상기 제2 전이금속 디칼코게나이드 박막을 형성하는 단계는, 화학 기상 증착(chemical vapor deposition; CVD), 열 화학 증착(Thermal Chemical Vapor Deposition; TCVD), 유기금속 화학 증착(MOCVD; Metal Organic Chemical Vapor Deposition), 플라즈마 화학 증착(PECVD; Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition), 스퍼터링(sputtering), 물리 기상 증착(physical vapor deposition; PVD), 원자층 증착(atomic layer deposition; ALD), 전자빔 증착(e-beam evaporation), 분자선 성장(MBE; Molecular Beam Epitaxy) 및 수소화물 기상 성장(HVPE; Hydride Vapor Phase Epitaxy) 중 어느 하나를 이용하여 진행되는 것을 특징으로 하는 이종접합 구조의 전이금속 디칼코게나이드의 제조 방법.

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제1항에 있어서, 상기 전이금속 박막 상에 제2 칼코겐 물질을 포함하는 반응성 가스를 주입하여 제2 전이금속 디칼코게나이드 박막을 형성하는 단계는,압력을 조절하여 상기 제2 칼코겐 물질을 포함하는 반응성 가스를 확산시키는 것을 특징으로 하는 이종접합 구조의 전이금속 디칼코게나이드의 제조 방법.

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