황동목 연구실

본 연구는 다기능성 점탄성 고분자 젤을 이용하여 결함 없는 대면적 그래핀 전사 방법을 제시합니다. 아민이 풍부한 고분자 용액으로 코팅한 후 열경화된 젤이 충격 없이 그래핀을 박리하며, 전자 도핑층으로 작용하여 시트 저항을 크게 감소시킵니다. 전사된 그래핀은 반복 굽힘 시험과 다양한 용매 노출에서 높은 기계적·화학적 안정성을 보입니다.

본 연구는 n형 WS₂ 단원자층을 p형 MoTe₂에 적용하여 오믹 접촉을 개선합니다. WS₂ 단층의 터널링 장벽 효과로 인해 쇼트키 장벽 높이가 3 meV, 접촉 저항이 1 MΩ µm으로 감소하였으며, 온도 의존 측정으로 확인되었습니다. 게이트 전압 조절을 통해 전자 채널과 정공 채널에서 각각 10⁷과 10⁶의 온/오프 비를 달성하였습니다.

본 연구는 용액 공정으로 제조한 MoS₂ 나노시트에 전구체 보조 화학 용접을 적용하여 결함성 MoS₂₋ₓ를 나노시트 계면에 형성합니다. 이를 통해 전기 접촉 저항을 크게 감소시켜 전기 전도도를 100배 이상 향상시키며, 근적외선 광검출 및 수소 발생 반응 촉매 활성도 개선합니다.

본 연구는 결함 공학화된 그래핀 기반 이온 감지 전계 효과 트랜지스터(Gr-ISFET)를 이용하여 Nernst 한계(~59 mV/pH)를 초과하는 초감도 pH 센서를 개발합니다. 나노결정질 그래핀의 입계를 통해 양성자가 투과되어 pH 의존적 전하 이동 도핑층과 상호작용하며, 최적화된 조건에서 약 -140 mV/pH의 초-Nernst 응답을 달성합니다.

본 연구는 그래핀의 층 제어 박리 기술을 제시합니다. 그래파이트 위에 증착한 금속 박막이 인장 응력을 유도하여 박리를 일으키며, 서로 다른 금속 박막을 사용하여 박리되는 층의 수를 조절할 수 있습니다. 이 기술을 통해 밀리미터 크기의 대면적 고품질 그래핀을 얻을 수 있으며, 전자 및 광전자 소자의 제조 공정 개발에 기여할 수 있습니다.