KR20110081638A - Method of fabricating graphene using laser annealing and method of fabricating field effect transistor using the same - Google Patents

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KR20110081638A
KR20110081638A KR1020100001895A KR20100001895A KR20110081638A KR 20110081638 A KR20110081638 A KR 20110081638A KR 1020100001895 A KR1020100001895 A KR 1020100001895A KR 20100001895 A KR20100001895 A KR 20100001895A KR 20110081638 A KR20110081638 A KR 20110081638A
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Abstract

PURPOSE: A method of fabricating graphene using laser annealing and method of fabricating field effect transistor using the same are provided to form a graphene layer by heating a part of a SiC layer or the whole thereof over 1900k without high temperature interference to a silicon substrate. CONSTITUTION: In a method of fabricating graphene using laser annealing and method of fabricating field effect transistor using the same, a silicon carbide substrate is prepared. The surface of the silicon substrate(20) is processed by laser annealing and a graphene layer(24) is formed on the processed surface of the substrate.

Description

레이저 어닐링을 이용한 그라핀 제조방법 및 전계효과 트랜지스터 제조방법{Method of fabricating graphene using laser annealing and method of fabricating field effect transistor using the same} Method of fabricating graphene using laser annealing and method of fabricating field effect transistor using the same}

레이저 어닐링을 이용하여 실리콘 카바이드의 표면에 그라핀을 제조하는 방법과, 이를 이용한 전계효과 트랜지스터 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for producing graphene on a surface of silicon carbide using laser annealing, and a method for manufacturing a field effect transistor using the same.

그라핀(graphene)은 탄소 원자로 이루어진 육방정계(hexagonal) 단층 구조물이다. 그라핀은 화학적으로 매우 안정하며, 전도대(conduction band)와 가전자대(valance band)가 오직 한 점(즉, Dirac point)에서 겹쳐지는 반금속(semi-metal) 특성을 갖는다. 또한 그라핀은 이차원 탄도 이동(2-dimensional ballistic transport) 특성을 갖는다. 전하가 물질 내에서 이차원 탄도 이동한다는 것은 산란(scattering)에 의한 저항이 거의 없는 상태로 이동한다는 것을 의미한다. 따라서 그라핀 내에서 전하의 이동도(mobility)는 매우 높다. Graphene is a hexagonal monolayer structure composed of carbon atoms. Graphene is chemically very stable and has semi-metal properties where the conduction band and the valence band overlap at only one point (ie, the Dirac point). Graphene also has a two-dimensional ballistic transport characteristic. The movement of two-dimensional ballistics within a material means that the charges move to a state where there is little resistance due to scattering. Thus, the mobility of charge in graphene is very high.

그라핀은 수십 nm 이하의 폭을 가진 그라핀 나노리본(graphene nanoribbon: GNR)으로 형성되는 경우, 밴드갭이 형성되어 전계효과 트랜지스터(FET)의 채널로 작용할 수 있다. When graphene is formed of graphene nanoribbon (GNR) having a width of several tens of nm or less, a band gap may be formed to act as a channel of a field effect transistor (FET).

종래에는 그라핀 제조를 위해서, 실리콘 카바이드(SiC) 단결정을 진공 조건에서 1300℃ 이상의 고온 열처리하여 표면의 실리콘을 승화(sublimation)하였다. 그러나, SiC와 같은 화합물 단결정 기판은 가격이 매우 비싸고 대면적 결정성장이 어렵다. Conventionally, in order to produce graphene, silicon carbide (SiC) single crystals were subjected to high temperature heat treatment at 1300 ° C. or higher under vacuum conditions to sublimate silicon on the surface. However, compound single crystal substrates such as SiC are very expensive and difficult to grow large area crystals.

레이저 어닐링을 이용한 그라핀의 제조방법과, 상기 그라핀을 채널로 이용하는 전계효과 트랜지스터의 제조방법을 제공한다. A method of manufacturing graphene using laser annealing and a method of manufacturing a field effect transistor using the graphene as a channel is provided.

본 발명의 일 측면에 따른 레이저 어닐링을 이용한 그라핀의 제조방법은: 실리콘 카바이드 기판을 마련하는 단계; 및According to an aspect of the present invention, a method of manufacturing graphene using laser annealing includes: preparing a silicon carbide substrate; And

상기 실리콘 카바이드 기판의 표면 상으로 레이저 어닐링을 하여 상기 레이저 빔이 조사된 상기 표면에 그라핀층을 형성하는 단계;를 포함한다. And laser annealing on the surface of the silicon carbide substrate to form a graphene layer on the surface to which the laser beam is irradiated.

본 발명의 다른 측면에 따른 레이저 어닐링을 이용한 그라핀의 제조방법은: 실리콘 기판 상에 실리콘 카바이드층을 형성하는 단계; 및According to another aspect of the present invention, a method of manufacturing graphene using laser annealing includes: forming a silicon carbide layer on a silicon substrate; And

상기 실리콘 카바이드 기판의 표면 상으로 레이저 어닐링을 하여 상기 레이저 빔이 조사된 상기 표면에 그라핀층을 형성하는 단계;를 포함한다. And laser annealing on the surface of the silicon carbide substrate to form a graphene layer on the surface to which the laser beam is irradiated.

상기 레이저 어닐링은 180-400 nm 파장의 레이저 빔을 가진 엑시머 레이저를 사용할 수 있다. The laser annealing may use an excimer laser having a laser beam of 180-400 nm wavelength.

상기 레이저 어닐링은 0.3-3 J/cm2 파워밀도를 가진 레이저 빔을 사용할 수 있다. The laser annealing may use a laser beam having a power density of 0.3-3 J / cm 2 .

상기 레이저 어닐링은 100 nsec ~ 1 sec 조사할 수 있다. The laser annealing may be irradiated with 100 nsec ~ 1 sec.

본 발명의 또 다른 측면에 따른 레이저 어닐링을 이용한 그라핀 전계효과 트랜지스터의 제조방법은: According to another aspect of the present invention, a method of manufacturing a graphene field effect transistor using laser annealing is:

실리콘 기판 상에 실리콘 카바이드 층을 에피성장하는 단계;Epitaxially growing a silicon carbide layer on the silicon substrate;

상기 실리콘 카바이드층의 표면을 레이저 어닐링을 하여 레이저 빔이 조사된 상기 표면에 그라핀 채널을 형성하는 단계;Laser annealing the surface of the silicon carbide layer to form graphene channels on the surface to which the laser beam is irradiated;

상기 그라핀 채널 상에 게이트 옥사이드를 형성하는 단계; 및Forming a gate oxide on the graphene channel; And

상기 게이트 옥사이드 상에 게이트 전극과, 상기 그라핀 채널의 양단 상에 각각 소스전극 및 드레인 전극을 형성하는 단계;를 포함한다. And forming a gate electrode on the gate oxide and a source electrode and a drain electrode on both ends of the graphene channel, respectively.

일 실시예에 따른 레이저 어닐링을 이용한 그라핀 제조방법에 따르면, 자외선 영역의 레이저 빔으로 SiC 층의 표면 일부 또는 전부를 1900 K 이상으로 가열하여 그라핀층을 형성할 수 있다. 이 과정에서 SiC층의 하부, 예컨대 실리콘 기판에는 고온에 의한 영향을 주지 않을 수 있다. According to the graphene manufacturing method using the laser annealing according to an embodiment, the graphene layer may be formed by heating part or all of the surface of the SiC layer to 1900 K or more with a laser beam in the ultraviolet region. In this process, the bottom of the SiC layer, for example, the silicon substrate may not be affected by the high temperature.

또한, 다른 실시예에 따른 레이저 어닐링을 이용한 그라핀 전계효과 트랜지스터 제조방법에 따르면, SiC 층의 일부 영역에만 선택적으로 그라핀 채널영역을 형성함으로써 그라핀 나노리본을 채널로 사용하는 전계효과 트랜지스터를 in-situ로 용이하게 형성할 수 있다. In addition, according to the graphene field effect transistor manufacturing method using a laser annealing according to another embodiment, the field effect transistor using the graphene nanoribbon as a channel by selectively forming a graphene channel region only in a portion of the SiC layer in It can be easily formed with -situ.

도 1은 일 실시예에 따른 레이저 어닐링을 이용한 그라핀의 제조방법을 설명하는 도면이다.
도 2는 Si 기판 상에 248 nm 파장을 가지는 KrF 엑시머 레이저를 Si 기판 상에 조사시 기판의 온도 프로파일을 모사한 그래프이다.
도 3은 0.5~1 J/cm2의 파워 밀도(power density)를 갖는 KrF 엑시머 레이저(wavelength 248nm)를 사용하여 SiC 단결정 기판을 레이저 어닐링한 결과를 보여주는 라만 스펙트럼이다.
도 4는 다른 실시예에 따른 레이저 어닐링을 이용한 그라핀의 제조방법을 설명하는 도면이다.
도 5a 내지 도 5d는 또 다른 실시예에 따른 레이저 어닐링을 이용한 그라핀 전계효과 트랜지스터의 제조방법을 설명하는 도면이다.1 is a view illustrating a method for manufacturing graphene using laser annealing according to an embodiment.
2 is a graph simulating the temperature profile of a substrate when irradiating a KrF excimer laser having a wavelength of 248 nm on a Si substrate onto a Si substrate.
3 is a Raman spectrum showing the results of laser annealing a SiC single crystal substrate using a KrF excimer laser (wavelength 248 nm) having a power density of 0.5-1 J / cm 2.
4 is a view for explaining a method for producing graphene using laser annealing according to another embodiment.
5A to 5D illustrate a method of manufacturing a graphene field effect transistor using laser annealing according to still another embodiment.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 레이저 어닐링을 이용한 그라핀 제조방법 및 전계효과 트랜지스터 제조방법을 상세하게 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 층이나 영역들의 두께는 명세서의 명확성을 위해 과장되게 도시된 것이다. 명세서를 통하여 실질적으로 동일한 구성요소에는 동일한 참조번호를 사용하고 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, a graphene manufacturing method and a field effect transistor manufacturing method using laser annealing according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In this process, the thicknesses of layers or regions illustrated in the drawings are exaggerated for clarity. Throughout the specification, the same reference numerals are used for substantially the same components, and detailed descriptions thereof will be omitted.

도 1은 일 실시예에 따른 레이저 어닐링을 이용한 그라핀의 제조방법을 설명하는 도면으로, 레이저 어닐링으로 SiC 기판의 표면에 그라핀을 형성하는 방법을 설명한다. 1 is a view illustrating a method of manufacturing graphene using laser annealing according to an embodiment, and describes a method of forming graphene on the surface of a SiC substrate by laser annealing.

도 1을 참조하면, SiC 기판(10)의 표면을 레이저 어닐링한다. 레이저 어닐링을 위해 SiC 기판(10)의 표면에 180-400 nm 파장을 가지는 레이저 빔(16)을 조사한다. 레이저 빔(14)을 조사하는 영역은 기판(10)의 전면 또는 일부 영역에 한정될 수 있다. 레이저 빔(16)이 조사된 영역은 대략 표면의 온도가 1500-1600 ℃ 이상으로 상승한다. 이에 따라 기판(10)의 표면의 SiC 층이 승화되면서 상대적으로 Si 원소가 C 원소 보다 더 날라가므로 기판(10)의 표면에 잔류된 C 원소는 그라핀층(14)이 된다. 그라핀층(14)은 레이저 빔의 강도 및 조사시간의 조정으로 단일층 또는 2층으로 형성될 수 있다. Referring to FIG. 1, the surface of the SiC substrate 10 is laser annealed. The laser beam 16 having a wavelength of 180-400 nm is irradiated to the surface of the SiC substrate 10 for laser annealing. The area irradiated with the laser beam 14 may be limited to the front surface or a partial area of the substrate 10. In the area irradiated with the laser beam 16, the temperature of the surface is raised to 1500-1600 占 폚 or more. Accordingly, as the SiC layer on the surface of the substrate 10 is sublimated, the Si element is relatively more carried away than the C element, and thus the C element remaining on the surface of the substrate 10 becomes the graphene layer 14. The graphene layer 14 may be formed as a single layer or two layers by adjusting the intensity and irradiation time of the laser beam.

도 2는 Si 기판 상에 248 nm 파장을 가지는 KrF 엑시머 레이저를 Si 기판 상에 조사시 기판의 온도 프로파일을 모사한 그래프이다. 레이저 빔 파워밀도는 2.75 x 104 J/cm2 레이저 빔 duration time 은 200 nsec, 레이저 빔 폭은 60 ㎛ 이었으며, 도 2는 시간 경과와 기판의 깊이에 따른 온도 프로파일을 모사한 것이다. 기판의 바닥온도는 히트싱크(heat sink)로 작용하는 금속홀더에 장착하는 것을 모사하기 위해서 300 ℃로 고정하였다. 2 is a graph simulating the temperature profile of a substrate when irradiating a KrF excimer laser having a wavelength of 248 nm on a Si substrate onto a Si substrate. The laser beam power density was 2.75 × 10 4 J / cm 2, the laser beam duration time was 200 nsec, and the laser beam width was 60 μm. The bottom temperature of the substrate was fixed at 300 ° C. to simulate mounting on a metal holder acting as a heat sink.

도 2를 참조하면, 레이저 빔 조사후 0.02초가 지난 후에 기판 표면은 대략 2000K에 도달하며 0.1초 후의 온도 프로파일과 거의 동일하게 되므로 0.02초 후에 기판 온도는 거의 평형 상태에 도달하는 것으로 보인다. Referring to Figure 2, after 0.02 seconds after the laser beam irradiation, the substrate surface reaches approximately 2000K and becomes almost the same as the temperature profile after 0.1 seconds, so after 0.02 seconds the substrate temperature appears to reach nearly equilibrium.

Si 기판의 표면으로부터 깊어질수록 온도가 낮아진다. 기판 표면으로부터 약 30㎛ 의 깊이에서 기판 온도는 Si 기판의 녹는점(약 1700K) 이하가 되므로 레이저 어닐링이 Si 기판 전체에 거의 영향을 주지 않고 표면에만 국부적으로 1900K 이상으로 가열할 수 있음을 보여준다. The deeper from the surface of the Si substrate, the lower the temperature. At a depth of about 30 μm from the substrate surface, the substrate temperature is below the melting point (about 1700 K) of the Si substrate, demonstrating that laser annealing can be locally heated to above 1900 K only on the surface with little effect on the entire Si substrate.

도 3은 0.5~1 J/cm2의 파워 밀도(power density)를 갖는 KrF 엑시머 레이저(wavelength 248nm)를 사용하여 SiC 단결정 기판을 레이저 어닐링한 결과를 보여주는 라만 스펙트럼이다. 도 3에서 보는 바와 같이 G peak(~1580cm-1)와 2D peak(~2708cm-1)가 뚜렷이 나타나며, 이는 SiC 기판 위에 그라핀이 생성된 것을 보여주고 있다. 3 is a Raman spectrum showing the results of laser annealing a SiC single crystal substrate using a KrF excimer laser (wavelength 248 nm) having a power density of 0.5-1 J / cm 2 . As shown in FIG. 3 G peak (~ 1580cm -1) and appears clearly 2D peak (~ 2708cm -1), which show that the graphene is produced over the SiC substrate.

도 4는 다른 실시예에 따른 레이저 어닐링을 이용한 그라핀의 제조방법을 설명하는 도면으로, 레이저 어닐링으로 SiC 에피층의 표면에 그라핀을 형성하는 방법을 설명한다. 4 is a view for explaining a method of manufacturing graphene using laser annealing according to another embodiment, and describes a method of forming graphene on the surface of the SiC epi layer by laser annealing.

도 4를 참조하면, 실리콘 기판(20) 상에 화학 기상증착(CVD) 방법으로 SiC층(22)을 에피성장시킨다. 실리콘 기판(20)은 대략 600 ㎛ 두께를 가질 수 있으며, SiC층(22)은 대략 1-10 ㎛ 두께로 성장시킨다. Referring to FIG. 4, the SiC layer 22 is epitaxially grown on the silicon substrate 20 by chemical vapor deposition (CVD). The silicon substrate 20 may have a thickness of approximately 600 μm, and the SiC layer 22 is grown to a thickness of approximately 1-10 μm.

이어서, SiC층(22)의 표면을 레이저 어닐링한다. 레이저 어닐링은 180-400 nm 파장을 가지는 레이저 빔(26)을 사용하여 0.3 ~ 3 J/cm2 파워밀도를 가지고 대략 100 nsec ~ 1 sec 조사한다. 레이저 빔의 파워밀도, 레이저 빔 조사시간은 사용하는 레이저에 따라 달라질 수 있다. Next, the surface of the SiC layer 22 is laser annealed. Laser annealing is performed with a laser beam 26 having a wavelength of 180-400 nm and irradiates approximately 100 nsec to 1 sec with a power density of 0.3 to 3 J / cm 2 . The power density of the laser beam and the laser beam irradiation time may vary depending on the laser used.

레이저 빔을 조사하는 영역은 기판(20)의 전면 또는 일부 영역에 한정될 수 있다. 레이저 빔이 조사된 영역은 대략 표면의 온도가 1600 ℃ 이상으로 상승한다. 이에 따라 기판(20)의 표면의 SiC 층이 승화되면서 상대적으로 Si 원소가 더 날라가므로 기판(20)의 표면에는 그라핀층(24)이 형성된다. 그라핀층(24)은 레이저 빔의 강도 조정으로 단일층 또는 2층으로 대략 1-3 nm 두께로 형성될 수 있다. The area irradiated with the laser beam may be limited to the front surface or a partial area of the substrate 20. In the area irradiated with the laser beam, the temperature of the surface rises to about 1600 ° C or more. As a result, the SiC layer on the surface of the substrate 20 is further sublimated, so that the Si element is further removed, and thus the graphene layer 24 is formed on the surface of the substrate 20. The graphene layer 24 may be formed to a thickness of about 1-3 nm in a single layer or two layers by adjusting the intensity of the laser beam.

도 5a 내지 도 5d는 또 다른 실시예에 따른 레이저 어닐링을 이용한 그라핀 전계효과 트랜지스터의 제조방법을 설명하는 도면이다. 5A to 5D illustrate a method of manufacturing a graphene field effect transistor using laser annealing according to still another embodiment.

도 5a를 참조하면, (111) 또는 (110) 평면을 가진 Si 기판(30) 상에 CVD 방법으로 SiC층을 <111> 방향으로 에피텍셜 성장시킨다. 실리콘 기판(20)은 대략 600 ㎛ 두께를 가질 수 있으며, SiC층(32)은 대략 1-10 ㎛ 두께로 성장시킨다.Referring to FIG. 5A, an SiC layer is epitaxially grown in a <111> direction on a Si substrate 30 having a (111) or (110) plane by a CVD method. The silicon substrate 20 may have a thickness of approximately 600 μm, and the SiC layer 32 is grown to a thickness of approximately 1-10 μm.

도 5b를 참조하면, SiC층(32)의 표면의 일부 영역을 레이저 어닐링한다. 레이저 어닐링은 180-400 nm 파장을 가지는 레이저 빔(36)을 사용하여 0.3 ~ 3 J/cm2 파워밀도를 가지고 대략 100 nsec ~ 1 sec 조사한다. 레이저 빔의 파워밀도, 레이저 빔 조사시간은 사용하는 레이저에 따라 달라질 수 있다.Referring to FIG. 5B, a portion of the surface of the SiC layer 32 is laser annealed. Laser annealing is performed with a laser beam 36 having a wavelength of 180-400 nm and irradiates approximately 100 nsec to 1 sec with a power density of 0.3 to 3 J / cm 2 . The power density of the laser beam and the laser beam irradiation time may vary depending on the laser used.

레이저 빔이 조사된 영역은 대략 표면의 온도가 1600 ℃ 이상으로 상승한다. 이에 따라 기판(30)의 표면의 SiC 층이 승화되면서 상대적으로 Si 원소가 더 날라가므로 기판(30)의 표면에는 그라핀층(34)이 형성된다. 그라핀층(34)은 레이저 빔 조사시간의 조정으로 단일층 또는 2층으로 대략 1-3 nm 두께로 형성될 수 있다. 레이저 빔을 조사하는 영역은 전계효과 트랜지스터의 채널로 형성하기 위해서, 폭을 대략 5-20 nm으로 되게 한다. 이러한 나노리본 형태로 그라핀을 형성하여야 그라핀이 반도체층으로 채널역할을 한다. In the area irradiated with the laser beam, the temperature of the surface rises to about 1600 ° C or more. As a result, the SiC layer on the surface of the substrate 30 is further sublimated, so that the Si element is further removed, and thus the graphene layer 34 is formed on the surface of the substrate 30. The graphene layer 34 may be formed to a thickness of about 1-3 nm in a single layer or two layers by adjusting the laser beam irradiation time. The area irradiated with the laser beam has a width of approximately 5-20 nm to form a channel of the field effect transistor. Graphene must be formed in the form of such a nanoribbon to act as a channel to the semiconductor layer.

도 5c를 참조하면, SiC층 상으로 미도시된 절연층을 형성한다. 절연층은 SiO2, Al2O3, HfO 등으로 형성할 수 있다. 상기 절연층을 패터닝하여 그라핀 채널(34)의 중앙부를 덮는 게이트 옥사이드(38)를 형성한다. 게이트 옥사이드(38) 상으로 포토레지스트(40)를 도포한다. Referring to FIG. 5C, an insulating layer, not shown, is formed on the SiC layer. The insulating layer may be formed of SiO 2 , Al 2 O 3 , HfO, or the like. The insulating layer is patterned to form a gate oxide 38 covering the center portion of the graphene channel 34. Photoresist 40 is applied onto gate oxide 38.

도 5c 및 도 5d를 함께 참조하면, 포토레지스트(40)의 일부분, 즉 소스영역(40s), 드레인 영역(40d) 및 게이트 전극영역(40g)의 포토레지스트를 선택적으로 제거한 후, 기판(30) 상으로 금속층(미도시)을 증착한다. 금속층은 알루미늄 또는 몰리브덴으로 형성될 수 있다. 이어서, 기판(30) 상에 남은 포토레지스트를 리프트오프하면 소스전극(52), 드레인 전극(54) 및 게이트 전극(56)이 서로 이격되게 배치되며, 따라서, 그라핀 채널(34)을 사용한 전계효과 트랜지스터(60)가 완성된다. 5C and 5D, after a portion of the photoresist 40, that is, the photoresist of the source region 40s, the drain region 40d, and the gate electrode region 40g is selectively removed, the substrate 30 may be removed. A metal layer (not shown) is deposited onto it. The metal layer may be formed of aluminum or molybdenum. Subsequently, when the photoresist remaining on the substrate 30 is lifted off, the source electrode 52, the drain electrode 54, and the gate electrode 56 are disposed to be spaced apart from each other, and thus, the electric field using the graphene channel 34 is disposed. The effect transistor 60 is completed.

상술한 실시예에 따르면, 자외선 영역의 레이저 빔을 SiC 층 상에 조사하여 SiC 층의 표면만 1900 K 이상으로 가열하여 그라핀층을 형성할 수 있다. 이 과정에서 SiC층의 하부, 예컨대 실리콘 기판에는 고온에 의한 영향을 주지 않는다. According to the above-described embodiment, the laser beam in the ultraviolet region may be irradiated onto the SiC layer to heat only the surface of the SiC layer to 1900 K or more to form a graphene layer. In this process, the bottom of the SiC layer, for example, the silicon substrate is not affected by the high temperature.

또한, SiC 층의 일부 영역에만 선택적으로 그라핀 채널영역을 형성함으로써 그라핀 나노리본을 채널로 사용하는 전계효과 트랜지스터를 용이하게 형성할 수 있다. In addition, by selectively forming a graphene channel region only in a portion of the SiC layer, a field effect transistor using graphene nanoribbons as a channel can be easily formed.

이상에서 첨부된 도면을 참조하여 설명된 본 발명의 실시예들은 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다. While the invention has been shown and described with reference to certain embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the scope of the invention as defined by the appended claims. Therefore, the true scope of protection of the present invention should be defined only by the appended claims.

20: 실리콘 기판 22: SiC층
24: 그라핀층 26: 레이저 빔20: silicon substrate 22: SiC layer
24: graphene layer 26: laser beam

Claims (9)

실리콘 카바이드 기판을 마련하는 단계; 및
상기 실리콘 카바이드 기판의 표면 상으로 레이저 어닐링을 하여 상기 레이저 빔이 조사된 상기 표면에 그라핀층을 형성하는 단계;를 포함하는 레이저 어닐링을 이용한 그라핀 제조방법. Providing a silicon carbide substrate; And
Laser annealing on the surface of the silicon carbide substrate to form a graphene layer on the surface irradiated with the laser beam; Graphene manufacturing method using a laser annealing comprising a. 실리콘 기판 상에 실리콘 카바이드층을 형성하는 단계; 및
상기 실리콘 카바이드 기판의 표면 상으로 레이저 어닐링을 하여 상기 레이저 빔이 조사된 상기 표면에 그라핀층을 형성하는 단계;를 포함하는 레이저 어닐링을 이용한 그라핀 제조방법. Forming a silicon carbide layer on the silicon substrate; And
Laser annealing on the surface of the silicon carbide substrate to form a graphene layer on the surface irradiated with the laser beam; Graphene manufacturing method using a laser annealing comprising a. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 레이저 어닐링은 180-400 nm 파장의 레이저 빔을 가진 엑시머 레이저를 사용하는 그라핀 제조방법. The method according to claim 1 or 2,
The laser annealing is a graphene manufacturing method using an excimer laser having a laser beam of 180-400 nm wavelength. 제 3 항에 있어서,
상기 레이저 어닐링은 0.3-3 J/cm2 파워밀도를 가진 레이저 빔을 사용하는 그라핀 제조방법. The method of claim 3, wherein
The laser annealing is a graphene manufacturing method using a laser beam having a 0.3-3 J / cm 2 power density. 제 4 항에 있어서,
상기 레이저 어닐링은 100 nsec ~ 1 sec 조사하는 그라핀 제조방법. The method of claim 4, wherein
The laser annealing is a graphene manufacturing method of 100 nsec ~ 1 sec irradiation. 실리콘 기판 상에 실리콘 카바이드 층을 에피성장하는 단계;
상기 실리콘 카바이드층의 표면을 레이저 어닐링을 하여 레이저 빔이 조사된 상기 표면에 그라핀 채널을 형성하는 단계;
상기 그라핀 채널 상에 게이트 옥사이드를 형성하는 단계;
상기 게이트 옥사이드 상에 게이트 전극과, 상기 그라핀 채널의 양단 상에 각각 소스전극 및 드레인 전극을 형성하는 단계;를 포함하는 레이저 어닐링을 이용한 그라핀 전계효과 트랜지스터 제조방법. Epitaxially growing a silicon carbide layer on the silicon substrate;
Laser annealing the surface of the silicon carbide layer to form graphene channels on the surface to which the laser beam is irradiated;
Forming a gate oxide on the graphene channel;
Forming a gate electrode on the gate oxide and a source electrode and a drain electrode on both ends of the graphene channel, respectively; and a graphene field effect transistor using laser annealing. 제 5 항에 있어서,
상기 레이저 어닐링은 180-400 nm 파장의 레이저 빔을 가진 엑시머 레이저를 사용하는 그라핀 전계효과 트랜지스터 제조방법. The method of claim 5, wherein
The laser annealing method of manufacturing a graphene field effect transistor using an excimer laser having a laser beam of 180-400 nm wavelength. 제 7 항에 있어서,
상기 레이저 어닐링은 0.3-3 J/cm2 파워밀도를 가진 레이저 빔을 사용하는 그라핀 전계효과 트랜지스터 제조방법. The method of claim 7, wherein
The laser annealing is a graphene field effect transistor manufacturing method using a laser beam having a 0.3-3 J / cm 2 power density. 제 8 항에 있어서,
상기 레이저 어닐링은 100 nsec ~ 1 sec 조사하는 그라핀 전계효과 트랜지스터 제조방법. The method of claim 8,
The laser annealing is a graphene field effect transistor manufacturing method of irradiating 100 nsec ~ 1 sec.
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