화학기상증착법을 이용하여 합성한 그래핀과 금속의 접촉저항 특성 연구

• 영문명: A Study on Contact Resistance Properties of Metal/CVD Graphene
• 발행기관: 한국마이크로전자및패키징학회
• 저자명: 김동영 정하늘 이상현
• 간행물 정보: 『마이크로전자 및 패키징학회지』제30권 제2호, 60~64쪽, 전체 5쪽
• 주제분류: 공학 > 산업공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2023.06.30

국문 초록

본 연구에서는 그래핀 기반 소자의 성능에 영향을 미치는 그래핀과 금속 사이의 전기적 접촉저항 특성을 비교분석하였다. 화학기상증착법을 이용하여 고품질의 그래핀을 합성하였으며, 전극 물질로 Al, Cu, Ni 및 Ti를 동일한 두께로그래핀 표면 위에 증착하였다. TLM (transfer length method) 방법을 통해 SiO2/Si 기판에 전사된 그래핀과 금속의 접촉저항을 측정한 결과, Al, Cu, Ni, Ti의 평균 접촉저항은 각각 345 Ω, 553 Ω, 110 Ω, 174 Ω으로 측정되었다. 그래핀과 물리적흡착 특성을 갖는 Al와 Cu에 비해 화학적 결합을 형성하는 Ni과 Ti의 경우, 상대적으로 더 낮은 접촉저항을 갖는 것을 확인하였다. 본 연구의 그래핀과 금속의 전기적 특성에 대한 연구 결과는 전극과의 낮은 접촉저항 형성을 통해 고성능 그래핀 기반 전자, 광전자소자 및 센서 등의 구현에 기여할 수 있을 것으로 기대한다.

영문 초록

In this study, the electrical contact resistance characteristics between graphene and metals, which is one of important factors for the performance of graphene-based devices, were compared. High-quality graphene was synthesized by chemical vapor deposition (CVD) method, and Al, Cu, Ni, and Ti as electrode materials were deposited on the graphene surface with equal thickness of 50 nm. The contact resistances of graphene transferred to SiO2/Si substrates and metals were measured by the transfer length method (TLM), and the average contact resistances of Al, Cu, Ni, and Ti were found to be 345 Ω, 553 Ω, 110 Ω, and 174 Ω, respectively. It was found that Ni and Ti, which form chemical bonds with graphene, have relatively lower contact resistances compared to Al and Cu, which have physical adsorption properties. The results of this study on the electrical properties between graphene and metals are expected to contribute to the realization of highperformance graphene-based devices including electronics, optoelectronic devices, and sensors by forming low contact resistance with electrodes.

목차

1. 서론

2. 실험 방법

3. 결과 및 토의

4. 결론

감사의 글

References

키워드

Graphene Metal Contact resistance Chemical vapor deposition Field effect transistor