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한국정보전자통신기술학회 한국정보전자통신기술학회 논문지 한국정보전자통신기술학회 논문지 제8권 제1호
발행연도
2015.2
수록면
37 - 44 (8page)

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본 논문에서 전계효과 트랜지스터 (field effect transistor; FET) 제작을 위한 표면 프로그램된 aminopropylethoxysilane(APTES)와 1-octadecyltrichlorosilane(OTS) 패턴을 이용하여 단일벽 탄소 나노튜브(single-walled carbon nanotube; SWCNT)를 실리콘 기판 위에 선택적으로 흡착시키는 공정방법을 제안하였다. 양성 표면 분자 패턴을 만들기 위해 형성된 APTES 패턴은 많은 양의 SWCNT의 흡착을 위해 제작되었고, OTS 만을 이용한 공정보다 효과적인 SWCNT 흡착이 가능하다. 산화막(silicon dioxide)이 형성된 실리콘 기판 위에 사진공정(photolithography process)을 이용하여 임의의 감광액(photoresist; PR) 패턴이 형성되었다. PR 패턴이 형성된 기판은 헥산 용매를 이용하여 1:500 (v/v)로 희석된 OTS 용액 속에 담가진다. OTS 박막이 표면 전체에 만들어지고, PR 패턴이 제거되는 과정에서 PR 위에 형성되었던 OTS 박막도 같이 제거되어, 선택적으로 형성된 OTS 박막 패턴을 얻을 수 있다. 이 기판은 다시 에탄올 용매를 이용하여 희석된 APTES 용액 속에 담가진다. APTES 박막은 OTS 박막 패턴이 없는 노출된 산화막 위에 형성된다. 마지막으로 이처럼 APTES와 OTS에 의해 표면 프로그램된 기판은 SWCNT가 분산된 다이클로로벤젠(dichlorobenzene) 용액 속에 담가진다. 결과적으로 SWCNT는 양 극성을 띠는(positive charged) APTES 박막 패턴 위에만 흡착된다. 반면 중성O TS 박막 패턴 위에는흡착되지 않는다. 이러한 표면 프로그램 방법을 사용하여 SWCNT는 원하는 영역에 자기 조립시킬 수 있다. 우리는 이 방법을 이용하여 소오스와 드레인 전극사이에 SWCNT가 멀티 채널로 구성된 다중채널 FET를 성공적으로 제작하였다.
#APTES #CNT #Multi-channel FET #OTS #SWCNT

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1. [학술지(정기간행물)] - M. Picher / 2014 / Nucleation of Graphene and Its Conversion to Single-Walled Carbon Nanotubes / Nano Letters 14 (11) : 6104 ~ 6108 google schola 2. [학술지(정기간행물)] - S. Ghosh / 2003 / Carbon Nanotube Flow Sensors / Science 299 (5609) : 1042 ~ 1044 google schola 3. [학술지(정기간행물)] - P. W. Barone / 2005 / Near-infrared optical sensors based on single-walled carbon nanotubes / Nature Materials 4 (1) : 86 ~ 92 google schola 4. [학술지(정기간행물)] - S. J. Tans / 1998 / Room-temperature transistor based on a single carbon nanotube / Nature 393 (6680) : 49 ~ 52 google schola 5. [학술지(정기간행물)] - R. Martel / 1998 / Single- and multi-wall carbon nanotube field-effect transistors / Applied Physics Letters 73 (17) : 2447 ~ 2449 google schola

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