금속-유기 화학 기상 증착을 활용한 저 차원 반도체 물질 합성

Abstract

금속유기화학기상증착은 파우더 형태의 전구체를 사용했을 때와는 달리 합성 조건을 독립적으로 조정할 수 있다. 이 같은 장점은 물질 합성 메커니즘 규명에 용이하여 WSe2 합성 실험 도중 만들어진 W$_{18}$O$_{49}$의 사례와 같이 원인 파악이 쉽고 합성 시간, 온도, 유량을 조절하여 이셀레늄화 텅스텐 나노 튜브 합성에서 템플릿으로 사용한 코어부분의 텅스텐산화물 양을 최소화하는 조건 최적화에도 유리하다. 특히 옥시셀레늄화 비스무트와 같은 삼성분계 반도체 물질의 경우 이루고 있는 원소가 3가지인 만큼 3가지 원소의 공급 비율에 따라 다양한 상이 만들어질 수 있어 세밀한 유량 조절이 중요한데 금속유기화학기상증착을 사용할 경우 이 같은 유량조절에 용이하다. 이를 활용하여 실리콘 위에 옥시셀레늄화 비스무트 증착 시키는 연구를 진행하였고 반응성 이온 식각 처리의 경우 효과가 있음을 보였다. 본 연구는 금속유기기상화학증착법이 다양한 종류의 이차원 물질 및 저 차원 물질 합성에 있어 효과적인 방법임을 제시한다.