건식 전사 공정으로 형성한 전면 그래핀 전극-MoO3 계면의 정공 주입 특성 및 도핑 효과에 대한 분석

Abstract

지금까지 개발된 그래핀의 charge transfer 도핑 방법은 도펀트가 항상 그래핀 위로만 적층되는 구조적 한계가 있는데, 기존의 습식 전사 공정으로 그래핀을 도펀트 위로 전사할 경우 대부분의 도펀트 물질이 쉽게 특성이 변하거나 녹기 때문이다. 본 연구에서는 이전 연구에서 개발한 저온 건식의 그래핀 전사 공정으로 Molybdenum trioxide (MoO3) 위로 그래핀을 전사하였으며 나아가 형성된 MoO3-그래핀 계면에서 charge transfer에 의해 그래핀이 p-도핑 됨을 증명하였다. 건식 전사 공정으로 전사된 그래핀의 윗면은 어떠한 물질과도 접촉되지 않았으므로, 다른 기능을 하는 물질을 그래핀 윗면에 형성하여 그래핀의 특성을 변화시킬 수 있고, 이로 인해 더욱 다양한 그래핀 기반의 전자소자에 활용될 가능성이 있다. MoO3/이중 층의 그래핀/MoO3를 탑 전극으로 하는 hole only device (HOD)를 제작하여, 그래핀 탑 전극에서 bis(lnaphthyl)N,N'-diphenyl-1,1'-biphenyl-4,4'-diamine (NPB)로 정공의 주입이 거의 ohmic한 특성을 나타냄을 확인하였다.