시드층의 제조 방법 및 이를 이용하여 제조된 시드층, 이를 포함하는 전이금속 디칼코게나이드 층의 제조 방법 및 이를 이용하여 제조된 전이금속 디칼코게나이드 층
Method for manufacturing a seed layer and a seed layer manufactured using the same, Method for producing a transition metal dichalcogenide layer comprising the same and a transition metal dichalcogenide layer produced using the same
특허 요약
본 발명은 시드층의 제조 방법 및 이를 이용하여 제조된 시드층, 이를 포함하는 전이금속 디칼코게나이드 층의 제조 방법 및 이를 이용하여 제조된 전이금속 디칼코게나이드 층을 개시한다. 본 발명은 기판 상에 전이금속 결정립을 포함하는 시드 박막을 형성하는 단계;상기 시드층 상에 캡핑층을 형성하는 단계; 및 상기 기판에서 상기 시드 박막 방향으로 레이저를 조사하여 시드층을 형성하는 단계;를 포함하고, 상기 기판에서 상기 시드 박막 방향으로 레이저를 조사하여 시드층을 형성하는 단계는, 상기 전이금속 결정립을 포함하는 시드층을 재결정화시키는 것을 특징으로 한다.
청구항
번호청구항
1

기판 상에 제1 전이금속 결정립을 포함하는 시드 박막을 형성하는 단계;상기 시드층 상에 캡핑층을 형성하는 단계; 및상기 기판에서 시드 박막 방향으로 레이저를 조사하여 시드층을 형성하는 단계;를 포함하고,상기 기판에서 상기 시드 박막 방향으로 레이저를 조사하여 시드층을 형성하는 단계는, 상기 제1 전이금속 결정립을 포함하는 시드 박막을 재결정화시켜 제2 전이금속 결정립을 포함하는 상기 시드층을 형성하는 것을 특징으로 하는 시드층의 제조 방법.

2

제1항에 있어서, 상기 기판에서 상기 시드 박막 방향으로 레이저를 조사하여 시드층을 형성하는 단계에서,상기 레이저에 의해 상기 제2 전이금속 결정립을 포함하는 시드층의 재결정화 속도가 제어되는 것을 특징으로 하는 시드층의 제조 방법.

3

제2항에 있어서, 상기 시드층의 재결정화 속도는 1 ㎛/s 내지 100 m/s 인 것을 특징으로 하는 시드층의 제조 방법.

4

제1항에 있어서, 상기 기판에서 상기 시드 박막 방향으로 레이저를 조사하여 시드층을 형성하는 단계에서,상기 레이저에 의해 상기 시드층의 상기 제2 전이금속 결정립의 결정 크기가 제어되는 것을 특징으로 하는 시드층의 제조 방법.

5

제4항에 있어서, 상기 제2 전이금속 결정립의 결정 크기는 상기 시드 박막의 두께에 따라 조절되는 것을 특징으로 하는 시드층의 제조 방법.

6

제1항에 있어서, 상기 기판에서 상기 시드 박막 방향으로 레이저를 조사하여 시드층을 형성하는 단계에서,상기 레이저의 빔 형상은 플랫 탑 라인(flat-top line)인 것을 특징으로 하는 시드층의 제조 방법.

7

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 시드층의 제조 방법.

8

제1항에 있어서, 상기 제1 전이금속 결정립은 Mo, In, W, Hf, V, Sn, Re, Ta, Zn, Ga, Ge, Mn, As, Sb, Bi 및 Ti 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 시드층의 제조 방법.

9

제1항에 있어서, 상기 캐핑층은 SiO2, Si3N4, SiAlN, SiOxNy, ITO, AZO, ZnO, TiO2, SrTiO3, Ta2O5, Al2O3, WO3, ZrO2, SrO, HfO2, HfSiO4, La2O3, Y2O3 또는 a-LaAlO3 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 시드층의 제조 방법.

10

제1항에 있어서, 상기 시드 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 적어도 어느 하나를 이용하여 형성되는 것을 특징으로 하는 시드층의 제조 방법.

11

제1항에 있어서, 상기 캐핑층은 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), 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 시드층의 제조 방법.

12

제1항에 있어서, 상기 기판에서 상기 시드 박막 방향으로 레이저를 조사하여 시드층을 형성하는 단계를 진행한 다음,상기 캐핑층을 제거하는 단계를 진행하는 것을 특징으로 하는 시드층의 제조 방법.

13

제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 시드층의 제조 방법을 이용하여 제조되는 시드층.

14

제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 시드층의 제조 방법을 이용하여 시드층을 제조하는 단계; 및상기 시드층 상에 플라즈마로 처리와 함께 칼코겐 원소를 포함하는 반응성 가스를 주입하여 전이금속 디칼코게나이드 층을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전이금속 디칼코게나이드 층의 제조 방법.

15

제14항에 있어서, 상기 칼코겐 원소는 S, Se 및 Te 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 전이금속 디칼코게나이드 층의 제조 방법.

16

제14항 또는 제15항에 따른 전이금속 디칼코게나이드 층의 제조 방법을 이용하여 제조되는 전이금속 디칼코게나이드 층.

17

제16항에 있어서, 상기 전이금속 디칼코게나이드 층은 전이금속 디칼코게나이드 결정립을 포함하고,상기 전이금속 디칼코게나이드 결정립의 결정 크기는 상기 시드 박막에 두꼐에 따라 조절되는 것을 특징으로 하는 전이금속 디칼코게나이드 층.