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Laser Micro/Nano Fabrication Lab.

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Laser technologies in manufacturing

[Laser Manufacturing] Graphene, Flexible Tech, and Laser Additive Manufacturing in this Issue

작성자LMNF  조회수109 등록일2018-07-18

그래핀은 철강보다 강하고 투명, 경량, 열 및 전도성이 아주 높아 차세대 기적의 물질로 각광 받고있습니다.


Fig. 1. 그래핀의 3D illustration.

 Dr. Andre Geim 과 Dr. Konstantin Novoselov는 노벨 물리학상을 받았습니다. 내용은 다음과 같습니다. 그래핀 테이프 박리법으로 탄소 2차원 이미지로서 벌집격자형으로서 원자 두께의 그래핀 1~3층을 제작하였습니다. 하지만 그래핀은 많은 양을 일관되게 합성하기 아주 어렵습니다. 즉 실험실에서 사용하기에는 유용하나, 산업적으로 사용하기에는 어려움이 있습니다. 
 따라서 Solvent-aided exfoliation 기법을 통해 이를 개선하였습니다. Solvent aided exfoliation에서 sonication(초음파 처리)는 그래핀 크리스탈을 박리하는데 사용됩니다. 또한 CVD 공정은 분당 5 cm의 그래핀 여과막 시트를 생산하기 위해 개발되었습니다. 전통적인 CVD 및 박리 법의 가장 큰 문제점 중 하나는 제조 플랫폼에서 그래핀을 기판으로 옮길 필요가 있다는 것입니다.

 

Fig. 2. 메탄 접근법을 통한 LCVD( laser chemical vapor deposition) 실험 셋업.

 레이저는 반도체 산업을 혁신하려는 가능성 가진, 그래핀의 대량 생산을위한 또 다른 방법을 제공 할 수 있습니다. Kar과 Quick은 그래핀 대량 생산을 위한 Laser Chemical Vapour Deposition (LCVD) 기법을 특허로 냈습니다. 실험에서는 Double Nd:YAG(532 nm) 레이저와 메탄가스, 실리콘 기판 그리고 진공 챔버를 이용하였습니다. 2.33 eV에 상응하는 532nm 양자에너지 레이저는 더블 양자 조건에서 C-H의 본드 에너지 4.3-4.85 eV에 속하는 4.66 eV가 됩니다. 높은 intensity를 갖는 포커싱된 레이저 빔은 포컬면에서 2개의 양자 흡수가 유도될 수 있고 이것은 수소원자들의 방출과 탄소 원자들이 실리콘 웨이퍼 표면에 들러 붙으면서 증착현상이 일어납니다.

 더 자세한 내용은 아래 링크를 참조해 주시길 바랍니다.
https://issuu.com/marketlia/docs/lia_today_may_jun18-final

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