유기금속 화학 증착법을 이용한 원자 두께 수평 이종접합 구조의 합성

Abstract

이차원 물질인 전이금속 디칼코게나이드 (Transition-metal dichalcogenide, TMD)는 최근 들어서도 단일 층에서 생성되는 광학적, 전기적 특성에 대해서 연구가 활발하게 진행되어지고 있습니다. [7,8] 기계적 박리법 혹은 화학 기상 증착법 (Chemical Vapor Deposition, CVD)을 이용하여 단일 층 시료 제작이 가능하며, 또한 성장하는 동안 주입되는 전구체의 양을 정밀하게 제어할 수 있는 장점을 이용하여 유기금속 화학 기상 증착법 (Metal Organic Chemical Vapor Deposition, MOCVD)으로도 시료 제작이 가능합니다. 제작된 시료를 이용하여 전구체의 양을 조절함으로써 면내 (in-plane) 혹은 면외 (out-of-plane) 방향으로 접합을 통해 성장시켜 헤테로 구조를 형성할 수 있는데, 이 중 서로다른 TMD 물질을 순차적으로 성장시키면 원자 수준의 두께를 유지하면서 면내 방향으로 접합된 수평 이종 접합 구조의 성장이 가능합니다. 합성된 TMD 수평 이종 접합 물질은 계면 사이에서 각 물질의 격자 상수 차이로 인해 형성되는 압축 변형 힘과 기판 사이에 상호작용하는 반 데르 발스로 인하여 생겨나는 힘으로 통해 생겨나는 기계적 변형을 포함하는 여러가지 현상이 발견됩니다. 이에 따라 계면 사이에 형성된 기계적 변형을 원자 힘 현미경 (Atomic Force Microscopy)을 이용하여 단차 측정을 진행하였으며, 라만 분광 측정을 통해 진동 모드 변화의 확인을 통해 합성된 이종 접합 구조에서 나타나는 물성 변화에 대하여 연구하였습니다.