KR101480817B1 - 보라진 다량체를 전구체로 활용하여 금속촉매 효과로 성장된 고품질의 질화 붕소막 및 그 제조방법 - Google Patents

보라진 다량체를 전구체로 활용하여 금속촉매 효과로 성장된 고품질의 질화 붕소막 및 그 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101480817B1
KR101480817B1 KR20130113046A KR20130113046A KR101480817B1 KR 101480817 B1 KR101480817 B1 KR 101480817B1 KR 20130113046 A KR20130113046 A KR 20130113046A KR 20130113046 A KR20130113046 A KR 20130113046A KR 101480817 B1 KR101480817 B1 KR 101480817B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
boron nitride
borazine
multimer
boron
nitride film
Prior art date
Application number
KR20130113046A
Other languages
English (en)
Inventor
김명종
박성찬
조현진
배수강
박진형
강정호
강상욱
이창협
Original Assignee
한국과학기술연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국과학기술연구원 filed Critical 한국과학기술연구원
Priority to KR20130113046A priority Critical patent/KR101480817B1/ko
Priority to US14/082,831 priority patent/US9562287B2/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101480817B1 publication Critical patent/KR101480817B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
    • B01J23/74—Iron group metals
    • B01J23/755—Nickel
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
    • C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
    • C23C16/34—Nitrides
    • C23C16/342—Boron nitride
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B21/00—Nitrogen; Compounds thereof
    • C01B21/06—Binary compounds of nitrogen with metals, with silicon, or with boron, or with carbon, i.e. nitrides; Compounds of nitrogen with more than one metal, silicon or boron
    • C01B21/064—Binary compounds of nitrogen with metals, with silicon, or with boron, or with carbon, i.e. nitrides; Compounds of nitrogen with more than one metal, silicon or boron with boron
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34—Sputtering
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/02—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by thermal decomposition
    • C23C18/12—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by thermal decomposition characterised by the deposition of inorganic material other than metallic material
    • C23C18/1204—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by thermal decomposition characterised by the deposition of inorganic material other than metallic material inorganic material, e.g. non-oxide and non-metallic such as sulfides, nitrides based compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/02—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by thermal decomposition
    • C23C18/12—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by thermal decomposition characterised by the deposition of inorganic material other than metallic material
    • C23C18/1229—Composition of the substrate
    • C23C18/1233—Organic substrates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/02—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by thermal decomposition
    • C23C18/12—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by thermal decomposition characterised by the deposition of inorganic material other than metallic material
    • C23C18/1229—Composition of the substrate
    • C23C18/1241—Metallic substrates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/02—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by thermal decomposition
    • C23C18/12—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by thermal decomposition characterised by the deposition of inorganic material other than metallic material
    • C23C18/1229—Composition of the substrate
    • C23C18/1245—Inorganic substrates other than metallic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/02—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by thermal decomposition
    • C23C18/12—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by thermal decomposition characterised by the deposition of inorganic material other than metallic material
    • C23C18/125—Process of deposition of the inorganic material
    • C23C18/1275—Process of deposition of the inorganic material performed under inert atmosphere
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/02—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by thermal decomposition
    • C23C18/12—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by thermal decomposition characterised by the deposition of inorganic material other than metallic material
    • C23C18/125—Process of deposition of the inorganic material
    • C23C18/1283—Control of temperature, e.g. gradual temperature increase, modulation of temperature
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/14—Decomposition by irradiation, e.g. photolysis, particle radiation or by mixed irradiation sources
    • C23C18/143—Radiation by light, e.g. photolysis or pyrolysis
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/14—Decomposition by irradiation, e.g. photolysis, particle radiation or by mixed irradiation sources
    • C23C18/145—Radiation by charged particles, e.g. electron beams or ion irradiation

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)

Abstract

본 발명은 보라진 다량체를 용매에 녹여 질화 붕소 전구체 용액을 제조하고, 이를 금속촉매층의 상층 또는 하층에 코팅한 후 어닐링 하여 고품질의 고결정성 육방 질화 붕소막을 손쉽게 합성할 수 있게 하는, 보라진 다량체를 전구체로 활용하여 금속촉매 효과로 성장된 고품질의 질화 붕소막 및 그 제조방법에 관한 것으로, 본 발명에서는 종래의 CVD 방법에서 문제되던 기체 전구체 제어 및 증기압 제어 등의 문제점을 해결하여 적은 비용으로 간단하게 고품질의 육방 질화 붕소막을 합성할 수 있게 되었으며 또한, 다양한 구조 및 재료에 육방 질화 붕소막을 코팅 할 수 있고, 원하는 면적에 선택적 코팅이 가능하며, 대면적화가 용이하여 복합 재료 및 다양한 재료의 코팅 응용에 용이하다.

Description

보라진 다량체를 전구체로 활용하여 금속촉매 효과로 성장된 고품질의 질화 붕소막 및 그 제조방법{Catalytic synthesis method of high quality hexagonal boron nitride from borazine oligomer precursors and high quality hexagonal boron nitride of the same}
본 발명은 보라진 다량체를 전구체로 활용하여 금속촉매 효과로 성장된 고품질의 질화 붕소막 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 보라진의 열적 다량화 반응을 통하여 얻어진 보라진 다량체(Borazine oligomer, (B3N3H4)x)를 전구체로 활용하여 금속촉매기판 상에 코팅 및 후속 열처리함으로써 성장된 고품질의 육방 질화 붕소막(Hexagonal Boron Nitride, White Graphene)과 그 제조방법에 관한 것이다.
질화 붕소, 즉 보론나이트라이드(Boron Nitride, 이하 BN)는 원자 번호가 5인 붕소와 원자 번호가 7인 질소가 화학양론 비율 1 : 1 로 결합된 재료이다. 결합된 붕소 원자와 질소 원자 사이에는 강한 sp2 공유 결합이 형성되고, 두 층의 질화 붕소 사이에는 약한 반데르발스(van der waals force) 힘이 존재한다. 결합의 구조와 형태에 따른 원자 간의 거리와 두 층의 질화 붕소 사이의 거리 차이로 인하여 c-BN(cubic-Boron Nitride), h-BN(hexagonal-Boron Nitride), w-BN(wurtzite-Boron Nitride) 등의 다양한 구조가 존재한다.
이 중에서, 육방정계 질화 붕소막(h-BN)은 절연체로서 투명하고 유연하며, 기본적으로 고온에서 안정하며, 고열 전도성을 가지는 열적 특성 및 탄성률과 열 팽창률이 작고 내열성 및 내열 충격성이 높은 기계적 특성을 가진다. 또한, 유전율 및 유전 손실이 작은 특성을 가지며, 밴드갭(band gap)이 약 5.5 ~ 6.06 eV 정도로 전기 절연체 재료 특성을 가진다. 한편, 뛰어난 물리적 특성을 가지는 2차원 물질인 그래핀(graphene)과 동일한 육방정(hexagonal) 구조를 가지고 있어서 격자 불일치(miss match)가 약 1.7%에 불과하므로 그래핀과 함께 다양한 구조물을 형성할 수 있다. 따라서, 상기와 같이 우수한 열적 특성, 기계적 특성, 전기적 특성 및 구조적 특성으로 인하여 다양한 분야에 응용 가능성이 크며, 특히 차세대 전자재료로 활용될 가능성이 크다.
육방 질화 붕소막을 제조하는 방법은 여러 가지가 있으며, 대표적인 것들은 기계적 방법, 벌크 조각(Bulk Flake)을 화학적으로 박리하는 방법, 스퍼터링을 이용한 증착 방법, 이온 주입(Ion Implantation) 방법, ALD(Atomic Layer Deposition) 방법 등이며, 특히 화학기상증착(Chemical Vapor Deposition, 이하 CVD) 방법이 가장 많이 사용된다.
상기 기계적 방법은 두 층 이상의 육방 질화 붕소를 Scotch tape로 박리(exfoliation)하는 것으로, 박리 시 두 층의 질화 붕소 사이에 약한 반데르발스 힘이 존재하므로, 박리된 육방 질화 붕소의 사이즈(Size) 및 생산성이 제한된다는 문제점이 있다.
상기 벌크 조각을 화학적으로 박리하는 방법은 육방 질화 붕소 조각을 다이메틸포름아마이드(dimethyl formamide), 다이클로로에탄(dichloroethane)등과 같은 용매 하에서 소니케이션(sonication)을 통하여 박리시키는 것으로, 상기 방법으로 박리되는 육방 질화 붕소는 사이즈의 제한성과 두께 조절이라는 문제점을 가진다.
상기 CVD 방법은 보라진(borazine)을 가스화 시켜 흘려주고, 상기 보라진은 고온 상태에서 붕소와 질소로 분해되어 특정 금속촉매기판 표면과 반응함으로써 육방 질화 붕소막을 형성하는 것이다. 상기 방법으로 제조된 육방 질화 붕소막은 결함(defect)이 적은 반면, 성장 속도 차이로 인하여 레이어(layer) 숫자가 다른 문제점이 있으며, 또한 고가의 가스 컨트롤러 또는 고가의 진공 시스템이 요구된다는 문제점이 있고, 아울러 취급이 어려운 가스를 사용하는 방법이라는 문제점이 있다.
한국 공개특허공보 제10-2009-0124330호(1996.03.26.) 미국 등록특허공보 US 제5,502,142호(1996.03.26.) 미국 등록특허공보 US 제6,025,454호(2000.02.15.) 미국 등록특허공보 US 제4,970,095호(1990.11.13.) 미국 등록특허공보 US 제4,971,779호(1900.11.20.) 미국 등록특허공보 US 제5,204,295호(1993.04.20.) 미국 등록특허공보 US 제6,277,348호(2001.08.21.) 미국 공개특허공보 US 제2011-0256386호(2011.10.20.)
Journal of Materials Research - L.G. Sneddon (1996) Vol. 11, No. 2, 373-380. Journal of Industry and Engineering Chemistry Dong-pyo Kim (2004) Vol. 10, No. 6, 936-939. Surface and Coatings Technology Berangere Toury (2007) 201, 7822-7828.
본 발명의 발명자들은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 보라진 다량체를 용매에 녹여 질화 붕소 전구체 용액을 제조하고, 이를 금속촉매 상에 코팅한 후 어닐링하여 제조하는 고품질의 고결정성 육방 질화 붕소막 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 목적을 달성하기 위한 일구현예에서, 보라진 다량체 합성 단계; 상기 보라진 다량체와 유기 용매를 혼합하여 질화 붕소 전구체 용액을 제조하는 단계; 상기 제조된 전구체 용액을 숙성하여 점도를 조절하는 단계; 상기 숙성된 전구체 용액을 금속촉매기판 상에 코팅하는 단계; 및 상기 코팅 후, 코팅된 보라진 다량체의 상전이를 일으켜 육방 질화 붕소막을 제조하는 단계;를 포함하는 보라진 다량체를 이용한 고품질의 질화 붕소막 제조방법을 제공한다.
예시적인 구현예에서, 상기 제조된 육방 질화 붕소막을 고분자 보호막을 이용하여 기판에 전사시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 목적을 달성하기 위한 또 다른 구현예에서, 보라진 다량체 합성 단계; 상기 보라진 다량체와 유기 용매를 혼합하여 질화 붕소 전구체 용액을 제조하는 단계; 상기 제조된 전구체 용액을 숙성하여 점도를 조절하는 단계; 상기 숙성된 전구체 용액을 기판 상에 코팅하는 단계; 및 상기 코팅된 전구체 용액 상에 금속촉매를 증착시키고, 코팅된 보라진 다량체의 상전이를 일으켜 육방 질화 붕소막을 제조하는 단계;를 포함하는 보라진 다량체를 이용한 고품질의 질화 붕소막 제조방법을 제공한다.
예시적인 구현예에서, 상기 제조된 육방 질화 붕소막의 상지층(overlayer)에 증착된 금속촉매 또는 하지층(underlayer)의 금속촉매기판을 제거하기 위하여, 과황산암모늄(Ammonium persulfate), 염화철(FeCl3), 질산(nitric acid), 염산(hydrochloric acid) 및 황산(sulfuric acid) 에칭 용액으로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상의 용액으로 처리하는 단계를 더 포함할 수 있다.
예시적인 구현예에서, 상기 코팅 단계 후, 유기 용매를 제거하기 위하여 가열하는 베이킹 단계를 더 포함할 수 있다.
예시적인 구현예에서, 상기 보라진 다량체 합성 단계는 보라진을 열적 다량화 반응시키는 것일 수 있다.
예시적인 구현예에서, 상기 유기 용매는 벤젠, 클로로벤젠, 니트로벤젠, 톨루엔, 페놀, 헥산 및 시클로헥산으로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상일 수 있다.
예시적인 구현예에서, 상기 전구체 용액 숙성 시, 점도 조절을 위하여 -24℃ 내지 -36℃ 온도 범위 내에서 냉장 보관할 수 있다.
예시적인 구현예에서, 상기 금속촉매기판 또는 금속촉매의 금속은 니켈, 팔라듐, 백금, 구리, 티타늄, 루테늄, 크롬, 철, 알루미늄 및 은으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상 또는 이들의 합금일 수 있다.
예시적인 구현예에서, 상기 금속촉매기판은 어닐링(Annealing) 처리, 전기화학적 연마(Electro-Chemical Polishing) 처리 및 금속 표면 클리닝(Cleaning) 중 선택된 하나 이상의 처리를 거친 것일 수 있다.
예시적인 구현예에서, 상기 금속 표면 클리닝 처리는 금속 에천트(metal etchant), 아세톤(acetone), 에탄올(ethanol), 메탄올(methanol) 및 이소프로판올(isopropanol)로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상으로 금속 기판의 표면을 클리닝 하는 것일 수 있다.
예시적인 구현예에서, 상기 금속촉매기판의 두께는 100㎚ 내지 40㎛일 수 있다.
예시적인 구현예에서, 상기 코팅은 불활성 분위기 조건 하에서 스핀 코팅, 스프레이 코팅, 드랍 코팅 및 딥 코팅으로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상의 방법으로 이루어질 수 있다.
예시적인 구현예에서, 상기 코팅 시 불활성 분위기 조건은 아르곤 및 질소로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상 또는 이들의 혼합 가스를 포함하는 분위기일 수 있다.
예시적인 구현예에서, 상기 증착은 스퍼터링, 열적 증착 및 전자빔 증착으로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상의 방법으로 이루어질 수 있다.
예시적인 구현예에서, 상기 보라진 다량체로부터 육방 질화 붕소로의 상전이는 가스 분위기 조건 하에서, 열적 방법, 플라즈마, 레이저, 전자빔, 이온빔 및 자외선 에너지로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상의 방법으로 진행시킬 수 있다.
예시적인 구현예에서, 상기 상전이 시 가스 분위기 조건은 아르곤, 질소, 수소, 암모니아 및 헬륨으로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상 또는 이들의 혼합 가스를 포함하는 분위기일 수 있다.
예시적인 구현예에서, 상기 상전이는 열적 방법으로 진행되고, 상기 열적 방법은 800 내지 1200℃ 온도 범위 내에서 1시간 내지 2시간 열처리 하는 것일 수 있다.
예시적인 구현예에서, 상기 열적 방법 진행 시, 반응 챔버 내의 압력은 100mtorr 내지 760torr 범위 이내일 수 있다.
예시적인 구현예에서, 상기 기판은 실리콘, 실리콘 옥사이드, 사파이어, 쿼츠, 글라스, 그라파이트, 산화인듐, 폴리아크릴로니트릴(PAN), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리디메틸실록산(PDMS), 폴리에틸렌(PE), 철강 및 탄소섬유로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상의 재질일 수 있다.
본 발명의 목적을 달성하기 위한 또 다른 구현예에서, 상기 방법에 따라 제조된 질화 붕소막을 제공한다.
본 발명의 목적을 달성하기 위한 또 다른 구현예에서, 상기 질화 붕소막을 포함하는 전자 재료를 제공한다.
본 발명에 따르면, 다양한 구조 및 재료에 육방 질화 붕소막을 코팅할 수 있고, 선택적 코팅이 가능하여 원하는 면적에 코팅이 가능하며, 또한 대면적화가 용이하여 복합 재료에 응용이 용이하다.
또한, 본 발명에 따르면, 종래의 CVD 방법에서 문제되던 기체 전구체 제어 및 증기압 제어 등의 문제점을 해결하여 적은 비용으로 간단하게 고품질의 육방 질화 붕소막을 합성할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일구현예에 따라 제조된 니켈 위에 코팅된 용액화된 보라진 다량체 및 니켈 위에 합성된 육방 질화 붕소막을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일구현예에 따라 제조된 육방 질화 붕소막을 SiO2/Si 웨이퍼 기판 위에 전사한 포토(photographic) 이미지이다.
도 3은 본 발명의 일구현예에 따라 제조된 육방 질화 붕소막을 SiO2/Si 웨이퍼 기판 위에 전사하고, 라만(Raman) 분석을 통하여 상기 육방 질화 붕소막의 격자 진동 산란 모드를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 일구현예에 따라 제조된 육방 질화 붕소막을 SiO2/Si 웨이퍼 기판 위에 전사하고, FT-IR(Fourier transform infrared) 분석을 통하여 상기 육방 질화 붕소막의 격자 진동 흡광 모드를 나타낸 것이다.
도 5a는 본 발명의 일구현예에 따라 제조된 육방 질화 붕소막을 SiO2/Si 웨이퍼 기판 위에 전사하고, XPS(X-ray photoelectron spectroscopy) 분석으로 구성된 정성적 원소를 나타낸 것이다.
도 5b는 본 발명의 일구현예에 따라 제조된 육방 질화 붕소막을 SiO2/Si 웨이퍼 기판 위에 전사하고, XPS(X-ray photoelectron spectroscopy) 분석으로 붕소 1s의 원소를 나타낸 것이다.
도 5c는 본 발명의 일구현예에 따라 제조된 육방 질화 붕소막을 SiO2/Si 웨이퍼 기판 위에 전사하고, XPS(X-ray photoelectron spectroscopy) 분석으로 질소 1s의 원소를 나타낸 것이다.
도 6의 (a) 내지 (d)는 본 발명의 일구현예에 따라 제조된 육방 질화 붕소막을 TEM(Transmission electron microscope) 분석하여 층간 구조를 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명의 일구현예에 따라 제조된 육방 질화 붕소막을 SAED(Selected area electron diffraction) 분석하여 육방정 구조를 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명의 일구현예에 따라 제조된 육방 질화 붕소막을 EELS(Electron energy loss spectroscopy)분석하여 sp2 결합을 나타낸 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지 않는다. 특히, 특허청구범위 및 요약서를 포함하여 본 명세서의 전반에 걸쳐 사용되는 용어인 “금속촉매기판”은 촉매작용을 하는 금속포일 또는 촉매금속이 증착된 박막을 의미하는 것으로 이해되어야 하며, 용어 “기판”은 보라진 다량체를 코팅 할 수 있는 일반적인 기판을 의미하는 것으로 이해되어야 하므로, 양자 구분된다.
본 발명에서는 보라진 다량체를 유기 용매에 녹여 질화 붕소 전구체 용액을 제조하고, 이를 금속촉매 상에 코팅한 후 어닐링 함으로써 활성화 에너지를 통한 상전이의 결과로 고품질의 고결정성 육방 질화 붕소막을 손쉽게 합성할 수 있게 하는 보라진 다량체를 이용한 고품질의 질화 붕소막 제조방법을 제공한다.
본 발명의 목적을 달성하기 위한 일구현예에서, 보라진 다량체 합성 단계; 상기 보라진 다량체와 유기 용매를 혼합하여 질화 붕소 전구체 용액을 제조하는 단계; 상기 제조된 전구체 용액을 숙성하여 점도를 조절하는 단계; 상기 숙성된 전구체 용액을 금속촉매기판 상에 코팅하는 단계; 및 상기 코팅 후, 코팅된 보라진 다량체의 상전이를 일으켜 육방 질화 붕소막을 제조하는 단계;를 포함하는 보라진 다량체를 이용한 고품질의 질화 붕소막 제조방법(방법 Ⅰ)을 제공한다.
하나의 구현예에서, 상기 제조된 육방 질화 붕소막을 고분자 보호막을 이용하여 기판에 전사시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 목적을 달성하기 위한 일구현예에서, 보라진 다량체 합성 단계; 상기 보라진 다량체와 유기 용매를 혼합하여 질화 붕소 전구체 용액을 제조하는 단계; 상기 제조된 전구체 용액을 숙성하여 점도를 조절하는 단계; 상기 숙성된 전구체 용액을 기판 상에 코팅하는 단계; 및 상기 코팅된 전구체 용액 상에 금속촉매를 증착시키고, 코팅된 보라진 다량체의 상전이를 일으켜 육방 질화 붕소막을 제조하는 단계;를 포함하는 보라진 다량체를 이용한 고품질의 질화 붕소막 제조방법(방법 Ⅱ)을 제공한다.
하나의 구현예에서, 상기 제조된 육방 질화 붕소막의 상지층(overlayer)에 증착된 금속촉매(방법 Ⅱ) 또는 하지층(underlayer)의 금속촉매기판(방법 Ⅰ)을 제거하기 위하여, 과황산암모늄(Ammonium persulfate), 염화철(FeCl3), 질산(nitric acid), 염산(hydrochloric acid) 및 황산(sulfuric acid) 에칭 용액으로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상의 용액으로 처리하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이하 방법 Ⅰ부터 단계별로 상세히 설명한다.
방법 Ⅰ
우선 보라진 다량체(B3N3H4)X를 합성한다. 합성되는 보라진 다량체는 특별히 제한되지 않으나, 유기 용매와 혼합되어 질화 붕소 전구체 용액을 제조할 수 있는 것이어야 한다.
하나의 구현예에서, 상기 보라진 다량체(B3N3H4)X는 암모니아보란(NH3BH3)과 금속 나노 파티클 및 테트라글라임(Tetraglyme)을 80℃에서 반응시켜 보라진을 합성한 후, 상기 보라진을 70℃ 온도에서 48 내지 60 시간 동안 열적 다량화 반응시켜 합성한 것일 수 있다.
상기의 예에서, 상기 보라진 합성 시 사용되는 금속 나노 파티클은 반응 온도를 낮추는 역할을 할 수 있으며, 예를 들어, Ni, Pd, Fe, Co, Cu, Au, Ag 및 Mn 으로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상일 수 있다.
상기 보라진 다량체 합성 시, 제조된 보라진을 열적 다량화 시키는 시간에 따라 다량체의 정도를 조절할 수 있다.
다음으로 상기 과정을 통하여 합성된 보라진 다량체와 유기 용매를 혼합하여 질화 붕소 전구체 용액을 제조한다.
상기 유기 용매는 보라진 다량체와 혼합되어 질화 붕소 전구체 용액을 제조할 수 있는 것이라면 특별히 제한되지 않는다.
예시적인 구현예에서, 유기 용매는 벤젠(benzene), 클로로벤젠(chlorobenzene), 니트로벤젠(nitrobenzene), 톨루엔(toluene), 페놀(phenol), 헥산(hexane) 및 시클로헥산(cyclohexane)으로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상일 수 있으며, 상기 유기 용매는 보라진 다량체의 체인(chain) 구조를 잘 유지시키며, 이후 진행될 코팅 공정의 효율을 높일 수 있도록 적당한 점도를 가지는 것이 바람직하다.
예시적인 구현예에서 상기 과정으로 제조된 질화 붕소 전구체 용액(용액화된 보라진 다량체)은 상기 용액의 점도를 조절하거나 최적화시키기 위하여 예를 들어, -24℃ 내지 -36℃의 온도 범위 내에서 냉장 보관하는 숙성 단계를 더 포함할 수 있다.
다음으로 상기 숙성된 질화 붕소 전구체 용액은 금속촉매기판 상에 코팅된다.
상기 금속촉매기판의 금속은 예를 들어, 니켈(Nickel), 팔라듐(Palladium), 백금(Platinum), 구리(Copper), 티타늄(Titanium), 루테늄(Ruthenium), 크롬(Chromium), 철(Ion), 알루미늄(Aluminium) 및 은(Silver)으로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상 또는 이들의 합금일 수 있다.
상기 금속촉매기판의 종류에 따라 촉매 반응성의 차이와 탈수소화 반응의 정도 차이가 있으므로, 이는 상전이에 필요한 열처리 온도와 시간에 영향을 미친다.
상기 금속촉매기판의 두께는 특별히 제한되지 않으나, 100㎚ 내지 40㎛일 수 있으며, 상기 두께는 이후의 전사 공정 시 에칭(etching)에 영향을 줄 수 있고, 또한 열처리 과정에 따른 표면 상태 차이를 나타내게 하는 요인이 될 수 있다.
하나의 구현예에서, 상기 금속촉매기판은 상기 질화 붕소 전구체 용액이 코팅되기 이전에, 어닐링(Annealing) 처리, 전기화학적 연마(Electro-Chemical Polishing) 처리 및 금속 표면 클리닝(Cleaning) 중 선택된 하나 이상의 처리를 거친 것일 수 있다.
또 다른 구현예에서, 상기 금속 표면 클리닝 처리는 금속 에천트(metal etchant), 아세톤(acetone), 에탄올(ethanol), 메탄올(methanol) 및 이소프로판올(isopropanol)로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상으로 금속 기판의 표면을 클리닝 하는 것일 수 있다.
상기 전구체 용액이 상기 금속촉매기판에 코팅될 때, 상기 코팅은 불활성 분위기 조건 하에서, 예를 들어 스핀 코팅, 스프레이 코팅, 드랍 코팅 및 딥 코팅으로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상의 방법으로 진행될 수 있다. 상기 코팅 시 불활성 분위기 조건은 아르곤 및 질소로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상 또는 이들의 혼합 가스를 포함하는 분위기일 수 있다.
상기 전구체 용액이 금속촉매기판 상에 코팅된 후, 유기 용매를 제거하기 위하여 가열하는 베이킹 단계를 더 포함할 수 있으며, 상기 베이킹 단계는 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어 150 내지 200℃ 온도 범위 내에서 5 분 내지 30분 간 열처리되는 것일 수 있다. 상기 베이킹 단계를 거침으로써, 유기 용매가 제거될 뿐만 아니라, 질화 붕소막 전구체가 공기에 노출 시 발생할 수 있는 반응의 위험을 최소화시키고, 이후 이어질 상전이 과정에서 전구체 질량 손실을 감소시킬 수 있게 된다.
상기 코팅 단계가 끝난 후, 금속촉매기판 상에 코팅된 보라진 다량체의 상전이를 일으켜 육방 질화 붕소막을 제조한다.
상기 상전이 과정은 용액화 된 후 건조된 보라진 다량체로부터 육방 질화 붕소막을 제조할 수 있게 하는 것이라면 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어 열적 방법, 플라즈마, 레이저, 전자빔, 이온빔 및 자외선 에너지로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상의 방법을 통하여 진행될 수 있다.
상기 상전이 과정을 위한 활성화 에너지 소스로서 열적 에너지뿐만 아니라 코팅화된 보라진 다량체 막에 다양한 에너지 소스를 적용하는 것도 가능하다.
예시적인 구현예에서, 상기 열적 방법을 통한 열처리 시, 상전이는 800 내지 1200℃ 온도 범위에서 1 내지 2시간 처리하여 상전이 시킬 수 있다. 낮은 결정성을 가진 보라진 다량체는 상기와 같은 조건 하에서 고결정성의 육방 질화 붕소막으로 상전이 될 수 있다. 또한, 상기 열처리 시, 열처리 반응이 일어나는 반응 챔버 내의 압력은 100 mtorr 내지 760 torr 일 수 있다.
상기 보라진 다량체로부터 육방 질화 붕소가 되는 상전이 과정은 가스 분위기 조건 하에서 일어날 수 있으며, 상기 상전이 시 가스 분위기 조건은 예를 들어 아르곤, 질소, 수소, 암모니아 및 헬륨으로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상 또는 이들의 혼합 가스를 포함하는 분위기인 것일 수 있다. 상기 분위기는 상전이 반응 속도에 영향을 줄 수 있으며, 수소 또는 질소를 단일로 사용하는 경우 상기 상전이 반응을 더욱 빠르게 촉진시킬 수 있으나 역반응을 초래할 수도 있으며, 따라서 적절하게 분위기를 조절하는 것이 중요하다.
하나의 구현예에서, 상기 상전이 과정을 통하여 제조된 육방 질화 붕소막은, 상기 육방 질화 붕소막 하지층(underlayer)의 금속촉매기판를 제거하기 위하여, 과황산암모늄(Ammonium persulfate), 염화철(FeCl3), 질산(nitric acid), 염산(hydrochloric acid) 및 황산(sulfuric acid) 에칭 용액으로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상의 용액으로 처리하는 단계를 더 포함할 수 있다.
하나의 구현예에서, 상기 상전이 과정을 통하여 제조된 육방 질화 붕소막은 고분자 보호막을 이용하여 기판에 전사시키는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 보호막으로 사용될 수 있는 고분자는 폴리메틸메타크릴레이트(Poly(methylmethacrylate)), 폴리다이메틸실록산(Polydimethylsiloxane) 등이 있을 수 있으며, 상기 고분자 보호막을 사용하는 경우 금속촉매기판만을 선택적으로 에칭 할 수 있게 하여 육방 질화 붕소막을 원하는 기판으로 옮길 수 있게 한다.
상기 과정을 통하여 옮겨질 수 있는 기판은 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어 실리콘, 실리콘 옥사이드, 사파이어, 쿼츠, 글라스, 그라파이트, 산화인듐, 폴리아크릴로니트릴(PAN), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리디메틸실록산(PDMS), 폴리에틸렌(PE), 철강 및 탄소섬유로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상의 재질일 수 있다.
상기 설명한 일련의 단계를 포함하는 본 발명의 방법에 의해 제조되는 육방 질화 붕소막은 품질이 우수하며, 종전의 CVD 방법에 비하여 낮은 비용으로도 효율적인 제조가 가능해져 대량 생산에 활용될 수 있다.
또한, 상기와 같이 제조된 고품질의 육방 질화 붕소막은 다양한 재료에 적용이 가능한데, 예를 들어 트랜지스터소자 또는 메모리소자의 절연체 재료 등으로 사용이 가능하다. 또한, 인쇄 공정, 전자 재료 및 복합 재료 등에서도 응용가능하다.
다음으로 방법 Ⅱ를 단계별로 설명한다.
방법 Ⅱ
보라진 다량체를 합성하는 단계, 상기 합성된 보라진 다량체와 유기 용매를 혼합하여 질화 붕소 전구체 용액을 제조하는 단계 및 상기 제조된 전구체 용액을 숙성하여 점도를 조절하는 단계까지는 상기 방법 Ⅰ에서 설명한 바와 동일하다.
상기 숙성 단계 다음으로, 상기 숙성된 전구체 용액을 기판 상에 코팅한다. 상기 전구체 용액은 원하는 기판 상에 코팅될 수 있으며, 상기 기판은 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어 실리콘, 실리콘 옥사이드, 사파이어, 쿼츠, 글라스, 그라파이트, 산화인듐, 폴리아크릴로니트릴(PAN), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리디메틸실록산(PDMS), 폴리에틸렌(PE), 철강 및 탄소섬유로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상의 재질일 수 있다. 또한, 상기 기판은 보호 또는 기능성 코팅을 필요로 하는 것이라면 특별히 제한되지 않는다.
상기 전구체 용액을 상기 기판 상에 코팅할 때, 상기 코팅은 특별히 제한되지 않으나, 불활성 분위기 조건 하에서 예를 들어 스핀 코팅, 스프레이 코팅, 드랍 코팅 및 딥 코팅으로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상의 방법으로 진행될 수 있다. 상기 코팅 시 불활성 분위기 조건은 아르곤 및 질소로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상 또는 이들의 혼합 가스를 포함하는 분위기일 수 있다.
상기 전구체 용액이 기판 상에 코팅된 후, 유기 용매를 제거하기 위하여 가열하는 베이킹 단계를 더 포함할 수 있으며, 상기 베이킹 단계는 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어 150 내지 200℃ 온도 범위 내에서 5 분 내지 30분 간 열처리되는 것일 수 있다. 상기 베이킹 단계를 거침으로써, 유기 용매가 제거될 뿐만 아니라, 질화 붕소막 전구체가 공기에 노출 시 발생할 수 있는 반응의 위험을 최소화시키고, 이후 이어질 상전이 과정에서 전구체 질량 손실을 감소시킬 수 있게 된다.
상기 코팅 단계가 끝난 후, 기판 위에 코팅된 보라진 다량체 상에 금속촉매를 증착시키고, 코팅된 보라진 다량체의 상전이 과정을 일으켜 육방 질화 붕소막을 제조한다.
상기 금속촉매의 금속은 예를 들어, 니켈(Nickel), 팔라듐(Palladium), 백금(Platinum), 구리(Copper), 티타늄(Titanium), 루테늄(Ruthenium), 크롬(Chromium), 철(Ion), 알루미늄(Aluminium) 및 은(Silver)으로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상 또는 이들의 합금일 수 있다.
상기 금속촉매를 기판 상에 증착 시, 상기 증착은 특별히 제한되지는 않으나 스퍼터링, 열적 증착 및 전자빔 증착으로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상의 방법으로 진행될 수 있다.
상기 금속촉매의 증착이 끝난 후 상전이 과정이 진행된다. 상기 상전이 과정은 용액화 된 후 건조된 보라진 다량체로부터 육방 질화 붕소막을 제조할 수 있게 하는 것이라면 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어 열적 방법, 플라즈마, 레이저, 전자빔, 이온빔 및 자외선 에너지로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상의 방법을 통하여 진행될 수 있다.
상기 상전이 과정을 위한 활성화 에너지 소스로서 열적 에너지 뿐 만 아니라 코팅화된 보라진 다량체 막에 다양한 에너지 소스를 적용하는 것도 가능하다.
예시적인 구현예에서, 상기 열적 방법을 통한 열처리 시, 상전이는 800 내지 1200℃ 온도 범위에서 1 내지 2시간 처리하여 상전이 시킬 수 있다. 낮은 결정성을 가진 보라진 다량체는 상기와 같은 조건 하에서 고결정성의 육방 질화 붕소막으로 상전이될 수 있다. 또한, 상기 열처리 시, 열처리 반응이 일어나는 반응 챔버 내의 압력은 100 mtorr 내지 760 torr 일 수 있다.
상기 보라진 다량체가 육방 질화 붕소로 되는 상전이 과정은 가스 분위기 조건 하에서 일어날 수 있으며, 상기 상전이 시 가스 분위기 조건은 예를 들어 아르곤, 질소, 수소, 암모니아 및 헬륨으로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상 또는 이들의 혼합 가스를 포함하는 분위기인 것일 수 있다. 상기 분위기는 상전이 반응 속도에 영향을 줄 수 있으며, 수소 또는 질소를 단일로 사용하는 경우 상기 상전이 반응을 더욱 빠르게 촉진시킬 수 있으나 역반응을 초래할 수도 있으며, 따라서 적절하게 분위기를 조절하는 것이 중요하다.
하나의 구현예에서, 상기 상전이 과정을 통하여 제조된 육방 질화 붕소막은, 상기 육방 질화 붕소막의 상지층(overlayer)에 증착된 금속촉매를 제거하기 위하여, 과황산암모늄(Ammonium persulfate), 염화철(FeCl3), 질산(nitric acid), 염산(hydrochloric acid) 및 황산(sulfuric acid) 에칭 용액으로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상의 용액으로 처리하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 설명한 일련의 단계를 포함하는 본 발명의 방법에 의해 제조되는 육방 질화 붕소막은 품질이 우수하며, 종전의 CVD 방법에 비하여 낮은 비용으로도 효율적인 제조가 가능해져 대량 생산에 활용될 수 있다.
또한, 상기와 같이 제조된 고품질의 육방 질화 붕소막은 다양한 재료에 적용이 가능한데, 예를 들어 트랜지스터소자 또는 메모리소자의 절연체 재료 등으로 사용이 가능하다. 또한, 인쇄 공정, 전자 재료 및 복합 재료 등에서도 응용가능하다.
실시예
이하, 실시 예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시 예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시 예에 의해 제한되는 것으로 해석되지 않는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
실시예 1
용액화된 보라진 다량체(질화 붕소 전구체 용액)를 사용하여 육방 질화 붕소막의 제조하기 위하여, 보라진의 열적 다량화 반응을 통해 (B3N3H4)x 보라진 다량체를 합성하였다.
다음으로 상기 보라진 다량체를 클로로벤젠(Chlorobenzene)에 혼합시켜 코팅에 최적화된, 질화 붕소 전구체 용액을 제조하였다.
금속촉매기판으로서, Nickel foil을 준비한 후, 이를 Electro-Chemical Polishing과정으로 2volt 조건에서 20분 동안 처리하였으며 아세톤과 에탄올에 투입하고, 소니케이션하는 5분 간의 Cleaning공정을 통해 금속 표면처리를 하였다.
상기 금속촉매기판 위에 상기 용액화된 보라진 다량체를 코팅하기 위하여, 스핀코팅(Spin-coating)을 9000rpm 조건으로 진행하였으며, 다음으로 베이킹 공정을 150℃에서 20분 동안 실행하였다.
상기 금속촉매기판에 코팅된 보라진 다량체를 열처리하기 위하여, 온도를 1000℃까지 올린 후, 1시간 동안 600mtorr 압력의 아르곤(Ar) 분위기 하에서 처리한 후, 2시간 동안 냉각하였다.
실시예 2
용액화된 보라진 다량체(질화 붕소 전구체 용액)를 사용하여 육방 질화 붕소막의 제조하기 위하여, 보라진의 열적 다량화 반응을 통해 (B3N3H4)x의 보라진 다량체를 합성하였다.
다음으로 상기 보라진 다량체를 클로로벤젠(Chlorobenzene)에 혼합시켜 코팅에 최적화된, 질화 붕소 전구체 용액을 제조하였다.
실리콘(Silicon) 기판 위에 상기 용액화된 보라진 다량체를 코팅하기 위하여, 스핀코팅(Spin-coating)을 9000rpm 조건으로 진행하였으며, 다음으로 베이킹 공정을 150℃에서 20분 동안 실행하였다.
상기 실리콘(Silicon) 기판 위에 코팅된 보라진 다량체 상에 전자빔 증착(E-beam Evaporation)을 통해, 니켈(Nickel) 금속촉매를 증착하였다.
상기 금속촉매기판에 코팅된 보라진 다량체를 열처리하기 위하여, 온도를 1000℃까지 올린 후, 1시간 동안 600mtorr 압력의 아르곤(Ar) 분위기 하에서 처리한 후, 2시간 동안 냉각하였다.
상기 실시예 1 및 2를 도식화 하면 다음과 같다.
Figure 112013086210476-pat00001

실험 1
상기 실시예 1로부터 합성된 육방 질화 붕소막을 SiO2/Si 기판 위에 옮기기 위하여, 고분자 보호막으로 폴리메틸메타크릴레이트(Poly(methyl methacrylate)을 육방 질화 붕소 막에 스핀 코팅하고, 니켈 금속촉매기판을 제거하기 위해 에칭 용액으로 FeCl3를 사용하였으며, 에칭 후 몇 번의 3차 증류수에 린싱(rinsing) 과정을 통해 SiO2/Si 기판 위에 전사를 한 후, 폴리메틸메타크릴레이트(Poly(methyl methacrylate)을 제거하기 위해 아세톤에 담근 후, 몇 번의 3차 증류수에 린싱 과정을 반복하고 50℃ 오븐에서 건조(dry) 하였다.
상기 과정을 통하여 상기 SiO2/Si 기판 위에 제조된 육방 질화 붕소막의 포토 이미지는 도 2에 나타내었다.
실험 2
상기 실험 1에서 제조된 육방 질화 붕소막을 라만(Raman)분석하여, 상기 제조된 육방 질화 붕소막의 격자 진동의 산란 모드를 도 3에 나타내었으며, 육방 질화 붕소막의 붕소와 질소의 격자 진동 모드의 위치로서 1364cm- 1를 확인하였다.
실험 3
상기 실험 1에서 제조된 육방 질화 붕소막을 FT-IR(Fourier transform infrared)분석하여, 상기 제조된 육방 질화 붕소막의 격자 진동의 흡수 모드를 도 4에 나타내었으며, 상기 육방 질화 붕소막의 붕소와 질소의 평면 안의 스트레칭(In-plane stretching)진동 모드의 위치로 1368cm- 1 를, 붕소와 질소의 평면 밖의 밴딩(Out-of plane bending) 진동 모드의 위치로 818cm- 1 를 확인하였다.
실험 4
상기 실험 1에서 제조된 육방 질화 붕소막을 XPS(X-ray photoelectron spectroscopy) 분석하여, 상기 육방 질화 붕소막을 구성하는 정성적 원소를 도 5a에 나타내었으며, 이를 통하여 산소와 실리콘은 기판으로부터 구성되었음을 확인할 수 있었다.
도 5b, 5c로부터 붕소 1s의 원소와 질소 1s의 원소의 binding energy를 각각 확인하면 190.75eV와 398.2eV인 것을 알 수 있었다.
실험 5
상기 실시예 1 에서 제조된 육방 질화 붕소막을 EELS(Electron energy loss spectroscopy) 분석하여 sp2결합을 도 8에 나타내었다.

Claims (22)

  1. 보라진 다량체 합성 단계;
    상기 보라진 다량체와 유기 용매를 혼합하여 질화 붕소 전구체 용액을 제조하는 단계;
    상기 제조된 전구체 용액을 숙성하여 점도를 조절하는 단계;
    상기 숙성된 전구체 용액을 금속촉매기판 상에 코팅하는 단계; 및
    상기 코팅 후, 코팅된 보라진 다량체의 상전이를 일으켜 육방 질화 붕소막을 제조하는 단계;를 포함하는 보라진 다량체를 이용한 고품질의 질화 붕소막 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제조된 육방 질화 붕소막을 고분자 보호막을 이용하여 기판에 전사시키는 단계를 더 포함하는 보라진 다량체를 이용한 고품질의 질화 붕소막 제조방법.
  3. 보라진 다량체 합성 단계;
    상기 보라진 다량체와 유기 용매를 혼합하여 질화 붕소 전구체 용액을 제조하는 단계;
    상기 제조된 전구체 용액을 숙성하여 점도를 조절하는 단계;
    상기 숙성된 전구체 용액을 기판 상에 코팅하는 단계; 및
    상기 코팅된 전구체 용액 상에 금속촉매를 증착시키고, 코팅된 보라진 다량체의 상전이를 일으켜 육방 질화 붕소막을 제조하는 단계;를 포함하는 보라진 다량체를 이용한 고품질의 질화 붕소막 제조방법.
  4. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 제조된 육방 질화 붕소막의 상지층(overlayer)에 증착된 금속촉매 또는 하지층(underlayer)의 금속촉매기판을 제거하기 위하여,
    과황산암모늄(Ammonium persulfate), 염화철(FeCl3), 질산(nitric acid), 염산(hydrochloric acid) 및 황산(sulfuric acid) 에칭 용액으로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상의 용액으로 처리하는 단계를 더 포함하는 보라진 다량체를 이용한 고품질의 질화 붕소막 제조방법.
  5. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 코팅 단계 후, 유기 용매를 제거하기 위하여 가열하는 베이킹 단계를 더 포함하는 보라진 다량체를 이용한 고품질의 질화 붕소막 제조방법.
  6. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 보라진 다량체 합성 단계는 보라진을 열적 다량화 반응시키는 것인 보라진 다량체를 이용한 고품질의 질화 붕소막 제조방법.
  7. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 유기 용매는 벤젠, 클로로벤젠, 니트로벤젠, 톨루엔, 페놀, 헥산 및 시클로헥산으로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상인 보라진 다량체를 이용한 고품질의 질화 붕소막 제조방법.
  8. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 전구체 용액 숙성 시, 점도 조절을 위하여 -24℃ 내지 -36℃ 온도 범위 내에서 냉장 보관하는 보라진 다량체를 이용한 고품질의 질화 붕소막 제조방법.
  9. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 금속촉매기판 또는 금속촉매의 금속은 니켈, 팔라듐, 백금, 구리, 티타늄, 루테늄, 크롬, 철, 알루미늄 및 은으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상 또는 이들의 합금인 보라진 다량체를 이용한 고품질의 질화 붕소막 제조방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 금속촉매기판은 어닐링(Annealing) 처리, 전기화학적 연마(Electro-Chemical Polishing) 처리 및 금속 표면 클리닝(Cleaning) 중 선택된 하나 이상의 처리를 거친 것인 보라진 다량체를 이용한 고품질의 질화 붕소막 제조방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 금속 표면 클리닝 처리는 금속 에천트(metal etchant), 아세톤(acetone), 에탄올(ethanol), 메탄올(methanol) 및 이소프로판올(isopropanol)로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상으로 금속 기판의 표면을 클리닝 하는 것인 보라진 다량체를 이용한 고품질의 질화 붕소막 제조방법.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 금속촉매기판의 두께는 100㎚ 내지 40㎛인 보라진 다량체를 이용한 고품질의 질화 붕소막 제조방법.
  13. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 코팅은 불활성 분위기 조건 하에서 스핀 코팅, 스프레이 코팅, 드랍 코팅 및 딥 코팅으로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상의 방법으로 이루어지는 보라진 다량체를 이용한 고품질의 질화 붕소막 제조방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 코팅 시 불활성 분위기 조건은 아르곤 및 질소로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상 또는 이들의 혼합 가스를 포함하는 분위기인 보라진 다량체를 이용한 고품질의 질화 붕소막 제조방법.
  15. 제 3 항에 있어서,
    상기 증착은 스퍼터링, 열적 증착 및 전자빔 증착으로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상의 방법으로 이루어지는 보라진 다량체를 이용한 고품질의 질화 붕소막 제조방법.
  16. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 보라진 다량체로부터 육방 질화 붕소로의 상전이는 가스 분위기 조건 하에서, 열적 방법, 플라즈마, 레이저, 전자빔, 이온빔 및 자외선 에너지로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상의 방법으로 진행시키는 보라진 다량체를 이용한 고품질의 질화 붕소막 제조방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 상전이 시 가스 분위기 조건은 아르곤, 질소, 수소, 암모니아 및 헬륨으로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상 또는 이들의 혼합 가스를 포함하는 분위기인 보라진 다량체를 이용한 고품질의 질화 붕소막 제조방법.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 상전이는 열적 방법으로 진행되고,
    상기 열적 방법은 800 내지 1200℃ 온도 범위 내에서 1시간 내지 2시간 열처리하는 것인 보라진 다량체를 이용한 고품질의 질화 붕소막 제조방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 열적 방법 진행 시, 반응 챔버 내의 압력은 100mtorr 내지 760torr 범위 이내인 보라진 다량체를 이용한 고품질의 질화 붕소막 제조방법.
  20. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 기판은 실리콘, 실리콘 옥사이드, 사파이어, 쿼츠, 글라스, 그라파이트, 산화인듐, 폴리아크릴로니트릴(PAN), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리디메틸실록산(PDMS), 폴리에틸렌(PE), 철강 및 탄소섬유로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상의 재질인 보라진 다량체를 이용한 고품질의 질화 붕소막 제조방법.
  21. 삭제
  22. 삭제
KR20130113046A 2013-09-24 2013-09-24 보라진 다량체를 전구체로 활용하여 금속촉매 효과로 성장된 고품질의 질화 붕소막 및 그 제조방법 KR101480817B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20130113046A KR101480817B1 (ko) 2013-09-24 2013-09-24 보라진 다량체를 전구체로 활용하여 금속촉매 효과로 성장된 고품질의 질화 붕소막 및 그 제조방법
US14/082,831 US9562287B2 (en) 2013-09-24 2013-11-18 Method for producing hexagonal boron nitride film using borazine oligomer as a precursor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20130113046A KR101480817B1 (ko) 2013-09-24 2013-09-24 보라진 다량체를 전구체로 활용하여 금속촉매 효과로 성장된 고품질의 질화 붕소막 및 그 제조방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101480817B1 true KR101480817B1 (ko) 2015-01-13

Family

ID=52588573

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20130113046A KR101480817B1 (ko) 2013-09-24 2013-09-24 보라진 다량체를 전구체로 활용하여 금속촉매 효과로 성장된 고품질의 질화 붕소막 및 그 제조방법

Country Status (2)

Country Link
US (1) US9562287B2 (ko)
KR (1) KR101480817B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180096098A (ko) * 2017-02-20 2018-08-29 광운대학교 산학협력단 용액 공정 기반 고품질 질화 붕소 박막 제조 및 소자 적용 방법
KR20190061896A (ko) * 2017-11-28 2019-06-05 광운대학교 산학협력단 고성능 ｉｇｚｏ ｔｆｔ를 위한 저온 용액 공정 기반의 고품질 ａｌ２ｏ３ ｂｎ 절연막 제조 방법 및 그 ｉｇｚｏ ｔｆｔ

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102100925B1 (ko) * 2013-03-22 2020-04-14 삼성전자주식회사 기판 구조체, 상기 기판 구조체를 형성하는 방법, 및 이를 구비하는 전기소자
US9676627B2 (en) * 2014-05-14 2017-06-13 University Of Dayton Growth of silicon and boron nitride nanomaterials on carbon fibers by chemical vapor deposition
KR102395774B1 (ko) * 2015-02-12 2022-05-09 삼성전자주식회사 이음매 없는 육방정계 질화붕소 원자모노층 박막 및 그 제조방법
KR101842062B1 (ko) * 2016-08-03 2018-03-26 한국과학기술연구원 질화붕소 나노튜브의 제조 방법
US10941505B1 (en) 2018-03-12 2021-03-09 United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Growing two-dimensional materials through heterogeneous pyrolysis
CN110921637B (zh) * 2018-09-20 2022-09-23 中国科学院上海微***与信息技术研究所 多层六方氮化硼薄膜的制备方法
CN109825900B (zh) * 2019-01-23 2021-03-02 中国人民解放军国防科技大学 一种bcn纳米陶瓷纤维的制备方法
US11289582B2 (en) * 2019-05-23 2022-03-29 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Single-crystal hexagonal boron nitride layer and method forming same
DE102019120692A1 (de) * 2019-07-31 2021-02-04 Infineon Technologies Ag Leistungshalbleitervorrichtung und Verfahren
CN114214605A (zh) * 2021-12-08 2022-03-22 西安建筑科技大学 基于硅衬底和蓝宝石基片的新型二维氮化硼材料及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR950013067B1 (ko) * 1991-11-28 1995-10-24 엘프 아토켐 에스.에이. 질화 붕소의 신규 제조방법 및 이에 의해 수득된 질화 붕소
JP2011114162A (ja) 2009-11-26 2011-06-09 Nippon Shokubai Co Ltd ボラジン骨格を含むパッシベーション膜、それを使った表示装置
KR20130063410A (ko) * 2011-12-06 2013-06-14 삼성전자주식회사 육방정계 질화붕소 시트, 그의 제조방법 및 이를 구비하는 전기소자

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4581468A (en) * 1985-05-13 1986-04-08 Ultrasystems, Inc. Boron nitride preceramic polymers
US4970095A (en) 1988-12-30 1990-11-13 E. I. Du Pont De Nemours And Company Method for coating substrates with boron nitride
US5204295A (en) 1989-02-17 1993-04-20 University Of New Mexico Precursors for boron nitride coatings
US5188757A (en) * 1989-02-17 1993-02-23 University Of New Mexico Precursor compositions for conversion to boron nitride
US4971779A (en) 1989-02-17 1990-11-20 University Of New Mexico Process for the pyrolytic conversion of a polymeric precursor composition to boron nitride
US5502142A (en) 1990-03-09 1996-03-26 The Trustees Of The University Of Pennsylvania Direct thermal synthesis and ceramic applications of poly(borazylenes)
FR2765567B1 (fr) 1997-07-02 1999-10-01 Europ Propulsion Preparation de polyborazylene mesophasique, polyborazylene mesophasique, utilisation a titre de precurseur de bn
US8968827B2 (en) * 2008-04-01 2015-03-03 U.S. Department Of Energy Methods of forming boron nitride
KR101490111B1 (ko) 2008-05-29 2015-02-06 삼성전자주식회사 에피택셜 그래핀을 포함하는 적층구조물, 상기적층구조물의 형성방법 및 상기 적층구조물을 포함하는전자 소자
KR100976554B1 (ko) 2008-07-11 2010-08-17 한국세라믹기술원 육방정계 질화붕소의 합성 시 마그네슘화합물 첨가를통한 입자성장 제어 방법
WO2011127258A1 (en) 2010-04-07 2011-10-13 Massachusetts Institute Of Technology Fabrication of large-area hexagonal boron nitride thin films
KR101294362B1 (ko) 2011-09-23 2013-08-06 전자부품연구원 육방정계 질화붕소층을 포함하는 그래핀 복합필름 제조방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR950013067B1 (ko) * 1991-11-28 1995-10-24 엘프 아토켐 에스.에이. 질화 붕소의 신규 제조방법 및 이에 의해 수득된 질화 붕소
JP2011114162A (ja) 2009-11-26 2011-06-09 Nippon Shokubai Co Ltd ボラジン骨格を含むパッシベーション膜、それを使った表示装置
KR20130063410A (ko) * 2011-12-06 2013-06-14 삼성전자주식회사 육방정계 질화붕소 시트, 그의 제조방법 및 이를 구비하는 전기소자

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180096098A (ko) * 2017-02-20 2018-08-29 광운대학교 산학협력단 용액 공정 기반 고품질 질화 붕소 박막 제조 및 소자 적용 방법
KR102023106B1 (ko) * 2017-02-20 2019-09-20 광운대학교 산학협력단 용액 공정 기반 고품질 질화 붕소 박막 제조 및 소자 적용 방법
KR20190061896A (ko) * 2017-11-28 2019-06-05 광운대학교 산학협력단 고성능 ｉｇｚｏ ｔｆｔ를 위한 저온 용액 공정 기반의 고품질 ａｌ２ｏ３ ｂｎ 절연막 제조 방법 및 그 ｉｇｚｏ ｔｆｔ
KR102014132B1 (ko) 2017-11-28 2019-08-26 광운대학교 산학협력단 고성능 ｉｇｚｏ ｔｆｔ를 위한 저온 용액 공정 기반의 고품질 ａｌ２ｏ３ ｂｎ 절연막 제조 방법 및 그 ｉｇｚｏ ｔｆｔ

Also Published As

Publication number Publication date
US9562287B2 (en) 2017-02-07
US20150086460A1 (en) 2015-03-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101480817B1 (ko) 보라진 다량체를 전구체로 활용하여 금속촉매 효과로 성장된 고품질의 질화 붕소막 및 그 제조방법
JP5650421B2 (ja) グラフェン製造法
JP6567208B2 (ja) 基板上の窒化ホウ素およびグラフェンの直接および連続形成
US10184175B2 (en) Method for synthesizing multilayer graphene
US11124870B2 (en) Transfer-free method for producing graphene thin film
KR101528664B1 (ko) 저압 화학기상증착방법을 이용한 단일층의 육방정계 질화붕소의 제조방법
TWI526559B (zh) 藉由物理氣相沉積法在基板上成長碳薄膜或無機材料薄膜的方法
KR20150055581A (ko) 등각 탄소막들을 형성하는 방법, 등각 탄소막을 포함하는 구조체들과 디바이스들, 및 그것을 형성하는 시스템
KR20140105293A (ko) 그래핀 적층 구조체의 제조방법, 및 그래핀 적층 구조체와 이를 구비하는 전기소자
US20200207623A1 (en) Method and apparatus for producing a nanometer thick film of black phosphorus
Park et al. Thickness-controlled multilayer hexagonal boron nitride film prepared by plasma-enhanced chemical vapor deposition
CN104909359A (zh) 一种在SiO2/Si衬底上直接快速制备单层石墨烯的方法
KR20170038499A (ko) 원격 고주파 유도결합 플라즈마를 이용하여 저온에서 성장된 고품질 육방 질화 붕소막과 그 제조방법
Kumar et al. Nickel mediated few-layer graphene growth on glass substrates by pulsed laser deposition
KR20180011662A (ko) 그래핀계 배리어 필름의 제조 방법
CN107419220B (zh) 非晶相碳/m金属层形成于基板的制造方法
Zhang et al. Epitaxial synthesis of graphene on 4H-SiC by microwave plasma chemical vapor deposition
KR101982616B1 (ko) 그래핀 박막의 제조 방법
KR20170088037A (ko) 사파이어 기판을 이용한 다층 육방정계질화붕소 나노복합체 제조방법
KR102497077B1 (ko) 결정질 층상흑연의 저온 성장 방법
Kavitha et al. Low-temperature chemical vapor deposition growth of graphene layers on copper substrate using camphor precursor
Brajpuriya Chemical vapor deposition of graphene by ethanol decomposition and its smooth transfer
JP6944699B2 (ja) 六方晶系窒化ホウ素膜の製造方法
Thant et al. Synthesis of Graphene Layers by Inductive Coupled Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition (ICP-CVD) for Application in Optoelectronics
CN114171370A (zh) 一种相对封闭区域固相法制备石墨烯的方法

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171227

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190102

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200102

Year of fee payment: 6