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몰리브데넘(Mo) 박막의 소스 층을 포함하는 소스 기판을 준비하는 단계; 상기 소스 기판의 몰리브데넘 박막에 대향하여 이격 배치되며, 반데르발스 결합력을 갖는 2차원 물질의 기저 층을 포함하는 타깃 기판을 준비하는 단계; 상기 소스 기판의 몰리브데넘 박막으로부터 몰리브데넘 금속 원소를 증발시켜 상기 대향하는 기저 층을 향해 몰리브데늄 가스가 생성되도록, 상기 소스 기판을 가열하는 단계; 상기 소스 기판과 상기 타깃 기판 사이에 형성된 기체 통로를 통해 공급되는 산소 가스를 공급하는 단계; 상기 몰리브데넘 가스와 상기 산소 가스와 반응하여, α-MoO3을 생성하는 단계; 및상기 2차원 물질이 갖는 반데르발스 결합력을 이용하여, 상기 생성된 α-MoO3을 상기 기저 층의 피처리 표면 상에 성장시키는 단계를 포함하는 대면적 전이금속 산화물 박막의 제조 방법
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제 1 항에 있어서,상기 반데르발스 결합력을 갖는 2차원 층상물질은 그래핀(graphene), 실리센(silicene), 흑린(black phosphorus), 보로펜(Borophene), 육방정계의 질화붕소(hexagonal boron nitride), 산화물, 전이금속칼코겐 또는 이들의 조합을 포함하는 대면적 전이금속 산화물 박막의 제조 방법
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제 1 항에 있어서,상기 소스 기판 및 상기 타깃 기판 중 적어도 하나는 실리콘, 유리, 석영, 사파이어, 그래파이트 및 그래핀으로 이루어진 군으로부터 선택된 단층 또는 2층 이상의 박막을 포함하는 대면적 전이금속 산화물 박막의 제조 방법
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제 1 항에 있어서,상기 가열 단계는, 400 ℃ 내지 600 ℃ 온도범위로 가열하는 단계 및 상기 가열을 일정 시간 동안 유지하는 어닐링 단계를 포함하는 대면적 전이금속 산화물 박막의 제조 방법
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제 1 항에 있어서,상기 산소 가스와 반응하여, 상기 몰리브데넘 박막의 표면 일부분 또는 전체에 몰리브데넘 산화물층을 형성하는 단계를 포함하며,상기 몰리브데넘 가스는 상기 몰리브데넘 산화물층이 기화되면서 발생하는 대면적 전이금속 산화물 박막의 제조 방법
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제 5 항에 있어서,상기 산소 가스는 캐리어 가스와 함께 공급되고,상기 캐리어 가스는 헬륨, 질소, 아르곤 또는 이들의 조합을 포함하는 대면적 전이금속 산화물 박막의 제조 방법
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제 1 항의 기재된 제조 방법에 의해 형성된 α-MoO3 결정상을 갖는 대면적 전이금속 산화물 박막을 반응 챔버 내에 준비하는 단계; 상기 반응 챔버 내에 황(S) 함유 가스를 공급하는 단계; 및 상기 α-MoO3 결정상에 포함된 산소 원자가 황 원자로 치환되도록 상기 α-MoO3 결정상을 갖는 대면적 전이금속 산화물 박막을 가열하여, MoS2 결정상을 형성하는 단계를 포함하는 MoS2 박막의 제조 방법
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제 7 항에 있어서,상기 가열 온도는 600 ℃ 내지 800 ℃ 범위를 갖는 MoS2 박막의 제조 방법
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제 7 항에 있어서,상기 황(S) 함유 가스는 황화수소(H2S), 이산화황(SO2) 및 육불화황(SF6)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상을 포함하는 MoS2 박막의 제조 방법
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외부의 가스 공급 장치와 연결되어 있는 반응 챔버; 상기 반응 챔버를 가열하도록 구성되는 가열 부재; 및상기 반응 챔버 내부에 배치되는 박막 형성 유닛을 포함하며, 상기 박막 형성 유닛은,몰리브데넘(Mo) 박막의 소스 층을 포함하는 소스 기판;상기 소스 기판의 몰리브데넘 박막에 대향하여 이격 배치되며, 반데르발스 결합력을 갖는 2차원 물질의 기저 층을 포함하는 타깃 기판; 및상기 소스 기판과 상기 타깃 기판을 연결하는 연결 부재;를 포함하는 대면적 전이금속 산화물 박막의 제조 장치
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제 10 항에 있어서,상기 소스 기판의 몰리브데넘 박막으로부터 몰리브데넘 금속 원소를 증발시켜 상기 대향하는 기저 층을 향해 몰리브데늄 가스가 생성되도록, 상기 소스 기판을 가열하고, 상기 소스 기판과 상기 타깃 기판 사이에 형성된 기체 통로를 통해 공급되는 산소 가스를 공급하고,상기 몰리브데넘 가스와 상기 산소 가스와 반응하여, α-MoO3을 생성하고,상기 2차원 물질이 갖는 반데르발스 결합력을 이용하여, 상기 생성된 α-MoO3을 상기 기저 층의 피처리 표면 상에 성장시키도록 제어하는 제어 유닛을 더 포함하는 대면적 전이금속 산화물 박막의 제조 장치
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제 10 항에 있어서,상기 연결 부재는 제 1 서브 연결부와 제 2 서브 연결부를 포함하며,상기 제 1 서브 연결부와 상기 제 2 서브 연결부는 상기 소스 기판과 상기 타깃 기판 사이에 기체가 흐르는 통로를 형성하도록, 상기 소스 기판 상에 이격되어 배치되고, 상기 타깃 기판을 지지하는 대면적 전이금속 산화물 박막의 제조 장치
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반데르발스 결합력을 갖는 2차원 물질의 기저 층을 포함하는 기판; 및 상기 2차원 물질이 갖는 반데르발스 결합력에 의해 성장된 α-MoO3 결정상을 갖는 박막을 포함하는 대면적 전이금속 산화물 박막
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제 13 항에 있어서,상기 α-MoO3 결정상을 갖는 박막은 순도 90 % 내지 95 %의 고순도를 가지고, 단결정을 가지며, 90 % 내지 99
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제 13 항에 있어서,상기 대면적 전이금속 산화물 박막은 전계효과 트랜지스터의 절연층 또는 유전층, 축전지의 충전 물질, 배터리의 음극물질, 다이오드, 태양 전지 또는 발광 다이오드의 정공-주입층, 도펀트의 레저보어, 센서 및 촉매 중 어느 하나로 사용되는 대면적 전이금속 산화물 박막
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