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열플라즈마 화학기상증착법을 이용한 제어 가능한 그래핀 시트 제조방법

  • 기술번호 : KST2014053161
  • 담당센터 : 서울동부기술혁신센터
  • 전화번호 : 02-2155-3662
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 열플라즈마 화학기상증착법 (thermal plasma chemical vapor deposition)에 의한 그래핀(graphene)의 제조방법에 관한 것으로, 플라즈마 장치의 양극(anode) 끝에 긴 탄소봉을 부착하고, 봉에서 조금 떨어지게 흑연판을 수직하게 위치시킨 후, 열플라즈마의 고온을 이용하여 주입된 에탄올, 메탄 등의 액체나 기체 탄소원 물질을 열분해시켜 원자화하고, 열플라즈마 플레임에 편승되어 흐르는 탄소원자 빔을 긴 봉(tube)을 통과시키므로 빔의 에너지를 감소시킴과 동시에 빔을 안정화시키고 균일하게 만들어 흑연판에 충돌시켜 그래핀을 제조하는 것으로 구성되며; 탄소원 물질을 연속적으로 공급할 수 있기 때문에 그래핀을 연속 및 대량 생산하는 것이 가능하며, 그래핀이 흑연판의 표면구조(그래핀 구조)에 의한 적층성장(epitaxial growth)으로 합성되므로 고결정성을 갖는 순수한 그래핀 시트(sheet)를 제조할 수 있고, 주입하는 탄소원의 주입 속도를 조절하여 그래핀 시트의 층(layer) 수를 조절할 수 있으며, 양극(anode)에 부착된 봉과 흑연판 사이의 거리를 조절하여 그래핀의 크기를 조절할 수 있으며, 양극(anode)에 부착된 봉과 흑연판 사이의 간격을 일정하게 유지시키면서 긴 흑연판을 일정한 속도로 탄소원자 빔을 통과시켜 띠 모양의 긴 그래핀 시트를 제조할 수 있으며, 흑연판을 회전시키는 경우 회전 속도에 따라 그래핀 시트의 층수 조절이 가능하며, 흑연판을 빠른 속도로 회전시키는 경우 탄소원의 주입 속도를 증가시킬 수 있어 단위 시간 당 제조되는 그래핀의 양을 증가 시킬 수 있다.그래핀 시트, 열플라즈마 화학기상증착, 탄소원자 빔
Int. CL C23C 16/26 (2006.01.01) H01L 21/205 (2006.01.01) C01B 31/04 (2006.01.01) C23C 16/513 (2006.01.01)
CPC C01B 32/186(2013.01) C01B 32/186(2013.01) C01B 32/186(2013.01) C01B 32/186(2013.01) C01B 32/186(2013.01) C01B 32/186(2013.01) C01B 32/186(2013.01)
출원번호/일자 1020090028681 (2009.04.02)
출원인 서울대학교산학협력단
등록번호/일자 10-1252333-0000 (2013.04.02)
공개번호/일자 10-2010-0110216 (2010.10.12) 문서열기
공고번호/일자 (20130408) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2009.04.02)
심사청구항수 8

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 서울대학교산학협력단 대한민국 서울특별시 관악구

발명자

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1 서정쌍 대한민국 서울특별시 관악구
2 김주한 대한민국 대구광역시 동구

대리인

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최종권리자

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1 서울대학교산학협력단 서울특별시 관악구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2009.04.02 수리 (Accepted) 1-1-2009-0200914-65
2 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2010.01.08 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
3 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2010.02.11 수리 (Accepted) 9-1-2010-0009940-38
4 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2011.05.20 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2011-0272673-72
5 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2011.07.15 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2011-0543654-47
6 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2011.07.15 수리 (Accepted) 1-1-2011-0543664-04
7 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2011.09.27 수리 (Accepted) 4-1-2011-5195109-43
8 최후의견제출통지서
Notification of reason for final refusal		 2012.01.13 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2012-0026573-91
9 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2012.02.27 보정승인 (Acceptance of amendment) 1-1-2012-0160329-20
10 최후의견제출통지서
Notification of reason for final refusal		 2012.08.14 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2012-0470181-44
11 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2012.09.25 수리 (Accepted) 1-1-2012-0776721-41
12 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2012.09.25 보정승인 (Acceptance of amendment) 1-1-2012-0776704-75
13 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2013.01.14 수리 (Accepted) 4-1-2013-5007213-54
14 등록결정서
Decision to grant		 2013.02.27 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2013-0138815-28
15 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2015.03.17 수리 (Accepted) 4-1-2015-5033829-92
16 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2015.05.13 수리 (Accepted) 4-1-2015-5062924-01
17 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.05.13 수리 (Accepted) 4-1-2019-5093546-10
18 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.05.23 수리 (Accepted) 4-1-2019-5101798-31
19 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.08.02 수리 (Accepted) 4-1-2019-5154561-59
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번호 청구항
1 1
(가) 플라즈마 가스 주입구로 플라즈마 가스를 주입하여 섭씨 1000 ~ 20000 도의 열플라즈마 플레임을 형성시키는 단계; (나) 상기 형성된 열플라즈마 플레임에 기상 또는 액상의 탄소원 물질을 탄소원 물질 주입구를 통하여 플라즈마 플레임 내로 주입하여 원자화된 탄소원자들이 열플라즈마 플레임에 편승되어 탄소원자 빔을 형성하는 단계; (다) 상기 형성된 탄소원자 빔을 양극(anode)에 10~100 cm 길이의 봉(tube)을 부착하여 봉 속으로 흐르게 하므로 탄소원자 빔의 에너지를 감소시킴과 동시에 빔을 안정화시키고 균일하게 만드는 단계;(라) 상기 봉을 빠져나온 탄소원자 빔을 봉 끝에서 0
2 2
제 1항에 있어서,상기 (가) 단계에서 상기 섭씨 1000 ~ 20000 도의 열플라즈마 플레임은 비이송식 또는 이송식 열플라즈마 토치 (torch)를 이용하여 형성 시키며, 플라즈마 토치의 양극 노즐의 직경이 2 ~ 15 mm이며 플라즈마 플레임의 온도가 섭씨 1000~ 20000 도인 것을 특징으로 하는 열플라즈마 화학기상증착법을 이용한 그래핀의 제조방법
3 3
제 1항에 있어서,상기 (나) 단계에서 상기 명시된 기상 또는 액상의 탄소원 물질을 주사기 펌프나 가스유량제어장치를 사용하여 주입하는 것을 특징으로 하는 열플라즈마 화학기상증착법을 이용한 그래핀의 제조방법
4 4
제 1항에 있어서,상기 (다) 단계에서 생성된 탄소원자 빔의 에너지를 감소시킴과 동시에 빔을 안정화시키고 균일하게 만들기 위하여 높은온도에서 잘견디는 탄소로 제작한 내경이 0
5 5
제 3항에 있어서,상기 (나) 단계에서 탄소원 물질의 주입 속도를 조절하여 그래핀 시트의 층(layer)수를 조절하는 것을 특징으로 하는 열플라즈마 화학기상증착법을 이용한 그래핀의 제조방법
6 6
제 1항에 있어서, 상기 (라) 단계에서 내경이 다른 봉을 부착하고 부착된 봉에 따라 봉과 판(plate) 사이의 간격을 달리하여 합성하므로 그래핀 시트(sheet)의 넓이를 조절하는 것을 특징으로 하는 열플라즈마 화학기상증착법을 이용한 그래핀의 제조방법
7 7
제 1항에 있어서, 상기 (라) 단계에서 판(plate)을 고정시키는 대신 부착된 봉과 판 사이의 간격을 일정하게 유지시키면서 띠 모양의 판을 리니어 모터를 이용하여 1 mm/s ~ 1 m/s의 일정한 속도로 탄소원자 빔을 통과시켜 띠 모양의 긴 그래핀 시트를 제조하는 것을 특징으로 하는 열플라즈마 화학기상증착법을 이용한 그래핀의 제조방법
8 8
제 1항에 있어서, 상기 (라) 단계에서 판(plate)을 고정시키는 대신 판을 회전시키며 탄소원 물질을 일정한 속도로 주입하면서 판의 회전 속도를 조절하여 그래핀 시트의 층수를 조절하고, 주입하는 탄소원의 양을 증가시켜 단위 시간 당 제조되는 그래핀 양을 증가시키는 것을 특징으로 하는 열플라즈마 화학기상증착법을 이용한 그래핀의 제조방법
9 9
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10 10
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