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대면적 단결정 단원자층 hBN(hexagonal Boron Nitride)의 제조 방법에 있어서,화학기상증착 장치에서 (111) 면의 단결정 구리 기판을 준비하는 단계;상기 (111) 면의 단결정 구리 기판의 불순물을 제거하는 단계;불순물이 제거된 단결정 구리 기판의 표면에 암모니아 보레인(ammonia borane) 기화물 또는 보라진(borazine) 기화물을 증착하여 복수 개의 hBN 결정체 시드를 형성하는 단계 및각각의 hBN 결정체 시드 간의 상호 결맞음으로 epitaxial 성장하여 대면적 단결정 단원자층 hBN을 형성하는 단계를 포함하되,상기 복수 개의 hBN 결정체 시드를 형성하는 단계는, 단결정 구리 기판의 표면의 결정 방향에 대응하여 복수 개의 hBN 시드를 형성하며,상기 대면적 단결정 단원자층 hBN을 형성하는 단계는, 화학기상증착 장치로 공급되는 암모니아 보레인 기화물의 양, 불활성 가스의 양 및 노출 시간 중 적어도 하나를 제어하는 고분자량승화 장치를 통하여 복수 개의 hBN 시드 간의 거리를 조절하여,hBN의 단결정 결함과 상호 결맞음시 결함을 감소시키는 것을 특징으로 하는 대면적 단결정 단원자층 hBN의 제조 방법
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제1항에 있어서,상기 단결정 구리 기판은 구리 박막의 표면이 (111) 면으로 형성되는 대면적 단결정 단원자층 hBN의 제조 방법
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제2항에 있어서,상기 단결정 구리 기판을 준비하는 단계는,상기 구리 박막을 금속, 반도체, 산화물 또는 질화물 기판에 10nm 이상의 두께로 증착하는 단계 및상기 기판에 증착된 구리 박막을 가열하여 구리 박막의 표면이 (111) 면으로 성장하는 단계를 포함하는 대면적 단결정 단원자층 hBN의 제조 방법
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제1항에 있어서,상기 단결정 구리 기판의 불순물을 제거하는 단계는,상기 단결정 구리 기판을 800℃ 내지 1000℃에서 30분 내지 50분 동안 수소 분위기 하에서 가열하여 단결정 구리 기판의 불순물을 제거하는 것을 특징으로 하는 대면적 단결정 단원자층 hBN의 제조 방법
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제1항에 있어서,상기 복수 개의 hBN 결정체 시드를 형성하는 단계는,상기 불순물이 제거된 단결정 구리 기판의 온도를 950℃ 내지 1050℃로 승온하고, 상기 승온된 단결정 구리 기판의 표면에 암모니아 보레인 기화물 또는 보라진 기화물을 증착하여 복수 개의 hBN 결정체 시드를 형성하는 것을 특징으로 하는 대면적 단결정 단원자층 hBN의 제조 방법
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제1항에 있어서,상기 복수 개의 hBN 결정체 시드를 형성하는 단계는,상기 암모니아 보레인 기화물에서 얻어지는 보라진 성분 또는 보라진 액체에서 기화되는 성분을 승온된 단결정 구리 기판의 표면에 증착하는 것을 특징으로 하는 대면적 단결정 단원자층 hBN의 제조 방법
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제1항에 있어서,상기 암모니아 보레인 기화물은 고분자량승화 장치를 이용하여 암모니아 보레인 분말을 80℃ 이상 140℃ 이하의 온도에서 승화하여 생성되고, 불활성 가스에 의해 화학기상증착 장치로 이송되어 단결정 구리 기판의 표면에 증착되는 것을 특징으로 하는 대면적 단결정 단원자층 hBN의 제조 방법
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(111) 면의 단결정 구리 기판의 불순물을 제거하고, 고분자량승화 장치로부터 공급되는 암모니아 보레인 기화물 또는 보라진 기화물을 불순물이 제거된 단결정 구리 기판의 표면에 증착하여 복수 개의 hBN 결정체 시드를 형성하며, 각각의 hBN 결정체 시드 간의 상호 결맞음으로 성장하여 대면적 단결정 단원자층 hBN을 형성하는 화학기상증착 장치 및상기 암모니아 보레인 기화물로 승화시키거나, 보라진 기화물로 기화시켜 화학기상증착 장치에 공급하는 고분자량승화 장치를 포함하되,상기 화학기상증착 장치는 단결정 구리 기판의 표면의 결정 방향에 대응하여 복수 개의 hBN 시드를 형성하며,상기 고분자량승화 장치는 화학기상증착 장치로 공급되는 암모니아 보레인 기화물의 양, 불활성 가스의 양 및 노출 시간 중 적어도 하나를 제어하는 제1 밸브 및 제2 밸브를 더 포함하여 복수 개의 hBN 시드 간의 거리를 조절하여,hBN의 단결정 결함과 상호 결맞음시 결함을 감소시키는 것을 특징으로 하는 대면적 단결정 단원자층 hBN의 제조 장치
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제13항에 있어서,상기 고분자량승화 장치는,일면에 암모니아 보레인 분말의 주입 통로인 중앙홀이 형성되고, 일단에 승화된 암모니아 보레인의 배출 통로인 배출홀이 형성되는 도가니;상기 도가니의 타단과 밀착되어 도가니의 타단을 밀봉 및 고정시키는 홀더;불활성 가스의 주입 통로인 입관, 상기 암모니아 보레인 기화물과 불활성 가스를 화학기상증착 장치로 공급하기 위한 공급 통로인 출관 및 상기 도가니와 홀더를 하우징하는 하우징관을 포함하는 가스관 및상기 도가니 또는 가스관에 형성되어 승화 온도를 제공하는 열선을 포함하는 대면적 단결정 단원자층 hBN의 제조 장치
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제14항에 있어서,상기 도가니는 석영관, 파이렉스관 및 사파이어관 중 하나로 형성되는 대면적 단결정 단원자층 hBN의 제조 장치
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