Carbon nano sheet fabricated from petroleum residue and its application in organic thin film transistor electrode

Title
Carbon nano sheet fabricated from petroleum residue and its application in organic thin film transistor electrode
Authors
이재선조한익김태욱이성호
Keywords
carbon nanosheet; pitch; organic thin film transistor; electrode
Issue Date
2012-10
Publisher
2012 한국화학공학회 추계학술대회
Abstract
그래핀, 탄소나노튜브, 풀러렌 등의 탄소 동소체는 차세대 전자 소자와 에너지 소자 분야에 사용될 수 있는 물질로 관심이 집중되고 있다. 이 중 그래핀은 흑연 구조에서 원자 한 층 구조로 떼어낸 물질로써 다양한 제조 방법이 연구되고 있으며, 흑연 구조인 탄소섬유에서 화학적 박리법을 통해 그래핀 박편을 제조하는 방법이 보고되기도 하였다. 본 연구에서는 탄소섬유를 제조할 때 사용하는 물질인 pitch로, 촉매 층 없이 스핀코팅과 열처리만을 이용하여, 전사 공정이 필요 없는 그래핀과 흡사한 sp2 구조를 띄는 탄소나노시트를 제조하였다. 또한 이를 차세대 전자소자 제조에 응용 하고자 유기 박막트랜지스터 (TFT) 전극으로의 응용 가능성을 확인하였다. 탄소나노시트를 제조하기 위해, 석유 잔사물인 고상의 pitch를 N, N-dimethylformamide (DMF)에 용해시킨 후 SiO2/Si 기판 위에 코팅하여, 고온 열처리 공정을 진행하였다. 탄소나노시트의 raman, XPS, TEM 분석을 통해서 그래핀과 흡사한 sp2 구조가 나노 사이즈 크기로 무작위하게 발달되어 적층된 것을 확인할 수 있었다. AFM 과 4 point probe 측정 결과 pitch 1 wt%에서 탄소나노시트가 두께 2.2 nm 가지며, 면저항 14.7 kΩ/sq 를 가지는 것으로 확인하였다. 또한 유기 TFT 전극으로 제작하여 전자 이동도를 테스트한 결과 금 전극에 상응하는 전자 이동도를 가지는 것을 확인하였다.
URI
http://pubs.kist.re.kr/handle/201004/43754
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KIST Publication > Conference Paper
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