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탄소-보조 화학기상증착법을 통한 2차원 반도체 MoS2 및 WS2의 대면적 균일 합성에 관한 연구
- Alternative Title
- Large-area uniform synthesis of two-dimensional semiconducting MoS2 and WS2 through a carbon-assisted chemical vapor deposition method
- Author(s)
- 배정환
- Advisor
- 유영동
- Department
- 일반대학원 에너지시스템학과
- Publisher
- The Graduate School, Ajou University
- Publication Year
- 2022-02
- Language
- kor
- Keyword
- Carbon-assisted chemical vapor deposition method; MoS2; Monolayer; WS2; growth mechanism; 단일층; 성장과정; 탄소-보조 화학기상증착법
- Abstract
- 단일층 MoS2는 직접밴드갭과 강한 빛-물질 상호작용으로 인해 광전자공학 및 전자공학과 같은 다양한 응용분야에 사용할 수 있다. 이러한 응용을 위해서는 단일층 MoS2의 대면적 균일 합성이 필수적이다. 하지만 고체분말을 사용하는 전통적인 화학기상증착(Chemical Vapor Deposition, CVD)법은 기판 중앙에 두꺼운 MoS2 막을 생성하고 가장자리 일부분만 MoS2 단일층을 형성하는 문제점이 있다. 본 연구에서는 단일층 MoS2의 대면적 균일 합성을 위한 새로운 carbon cloth-assisted 화학기상증착법을 제시한다. 합성된 단일층 MoS2를 현미경 분석 및 분광 분석을 통해 대면적 균일 합성을 확인하였다. 반응시간을 조절하여 단일층 MoS2의 성장을 과정을 밝혔다. 또한 탄소분말을 사용하여 탄소물질의 환원 특성에 기인한 단일층 MoS2 대면적 균일 합성인 것을 확인하였다. 마지막으로 carbon cloth-assisted 화학기상증착법을 WS2에 적용시킴으로써 다른 단일층 TMDC(Transition metal dichalcogenides)의 대면적 균일 합성에 적용할 수 있음을 보여준다. 키워드 : 탄소-보조 화학기상증착법, 성장과정, 단일층, MoS2, WS2
- Alternative Abstract
- Monolayer MoS2 can be used in a variety of applications such as optoelectronics and electronics due to its direct bandgap and strong light-material interaction. For these applications, large-area uniform synthesis of monolayer MoS2 is essential. However, the conventional chemical vapor deposition (CVD) method using solid powder has a problem in that a thick MoS2 film is formed in the center of the substrate and a MoS2 monolayer is formed only at a portion of the edge. In this study, we present a novel carbon cloth-assisted chemical vapor deposition method for large-area uniform synthesis of monolayer MoS2. The synthesized monolayer MoS2 was confirmed to be uniformly synthesized over a large-area through microscopic analysis and spectroscopic analysis. The growth process of monolayer MoS2 was revealed by controlling the reaction time. In addition, it was confirmed that monolayer MoS2 large-area uniform synthesis due to the reduction properties of carbon materials using carbon powder. Finally, by applying the carbon cloth-assisted chemical vapor deposition method to WS2, we show that it can be applied to the large-area uniform synthesis of other monolayer transition metal dichalcogenides(TMDC). Keywords : Carbon-assisted chemical vapor deposition method, growth mechanism, Monolayer, MoS2, WS2
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- Appears in Collections:
- Graduate School of Ajou University > Department of Energy Systems > 3. Theses(Master)
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