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리서치 하이라이트

단결정, 대면적(Large-area), 접힘이 없는 단층 그래핀(Graphene)

Nature 596, 7873

그래핀(Graphene)은 전자 응용 분야에서 매우 중요한 물질로 간주되지만, 고품질, 대면적(Large-area), 단결정 필름 형태로 이를 생산하기 위해서는 안정적이고 확장 가능한 경로가 필요하다. 금속 기판의 화학적 기상 증착(Chemical vapour deposition)은 생성된 필름에 결함이 없도록 할 수만 있다면 발전 가능성이 있다. 제한된 관심을 받아온 이러한 불완전성 중 하나는 접힘과 주름의 형성이다. Meihui Wang, Rodney Ruoff와 연구진들은 단결정 Cu-Ni(111) 호일(Foil)을 기질로 사용하여 접힘 형성에 관여하는 화학적 기상 증착 성장 조건과 성장 후 과정을 조사하였다. 연구진들은 초기 성장 온도를 임계 온도(1,030K) 미만의 좁은 범위로 제한하는 것이 주요 접힘 메커니즘을 우회하기에 충분하며, 고품질, 대면적, 접힘 없는 단결정 단일층 그래핀 필름 생성의 재현이 가능하다는 것을 발견하였다. 호일 기판의 사용은 대량 생산 공정에 쉽게 적용할 수 있기 때문에 특히 더 의미가 있으며, 또한 대량 생성 공정은 그래핀이 제거되면 재사용할 수도 있다.