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그래핀 합성법 및 연구동향

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by

Erik Seung-Jo Kang

on 11 February 2016

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Transcript of 그래핀 합성법 및 연구동향

그래핀 합성법 및 연구동향
목차
서론

박리법

- 기계적 박리법
- 화학적 박리법
- 비산화 박리법

CVD 합성법

에피택시 합성법

결론

서론
플로린, CNT와 함께 가장 주목받는 탄소동소체

높은 강도, 전자이동도, 열전도율 등 우수한 성질

2010년 노벨물리학상

박리법
기계적 박리법
화학적 박리법
기계적 박리법
300nm SiO 기판위에 전사한 그래핀
2
산화그래핀 박리과정
산화그래핀 환원과정
비산화 박리법
장점
간단하게 박리
분석 용이
단점
대면적 합성 불가
장점
단점
빠른 박리속도
대면적 합성 가능
Exfoliation
수산기들로 인한 특성 저하
복잡한 과정
장점
단점
우수한 특성
대면적 합성 가능
느린 박리속도
리튬이온을 이용한 박리유도과정
K을 이용한 박리유도과정
CVD
Synthesis
장점
단점
우수한 특성
대면적 합성가능
고가의 장비
그래핀 합성과정
Epitaxy
Synthesis
장점
단점
간단한 합성과정
대면적 합성가능
특성 비교적 저조
재료가 비쌈
그래핀 합성과정
그래핀 합성법
결론
화학적 박리법이 산업적 활용에 가장 가까움.

CVD 합성법이 가장 많은 분야에 활용 가능성있음.
그래핀의 주요 분야별
응용연구 동향 및 전망

목차
서론

주요응용분야

- 투명전극
- 차세대 반도체
- 에너지 소재
- 방열 소재
- 배리어 소재
- 초경량/고강도 소재
- 나노잉크 소재

응용분야별 동향분석 및 전망

결론
서론
그래핀을 이용한 7가지 응용분야

각 분야별 사용용도 및 효과

각 분야별 연구 및 특허 동향과 전망

주요응용분야
투명전극
Transparent Elctrode
이용되는 그래핀 특성
가시광선 영역 내 90%이상의 투명도

면저항 30Ω/sq 이하

원하는 기판에 증착

열처리과정 생략
차세대 반도체
Semi-conductor
이용되는 그래핀 특성
높은 전자이동도 (200,000 cm²/V·s)

우수한 열전도

낮은 밴드 갭
방열 소재
이용되는 그래핀 특성
에폭시 매트릭스와의
복합체의 높은 열전도도
배리어 소재
Barrier Metarials
기체 차단성 필름
이용되는 그래핀 특성
기체 차단성이 우수

가시광선 영역 내 높은 투명도

높은 기계적 강도

유연성
초경량/고강도
소재
Very light/strength
material
주요응용 사례
자동차/항공 산업
이용되는 그래핀 특성
가벼운 무게

높은 기계적 강도

얇은 두께

높은 전기전도도
나노잉크
페이스트 소재
Nano ink paste material
그래핀 나노잉크
이용되는 그래핀 특성
높은 전기전도도

나노영역의 소재 제작가능
복합체들의 열전도도
Thermal Material
에너지
전극 소자
주요응용 사례
슈퍼 캐피시터

리튬 이온이차전지

연료전지
이용되는 그래핀 특성
공극 형성 메커니즘
전기화학적 산소 환원 반응에 따른 단위전압당 전하량
Energy Material
높은 비표면적

높은 전기전도도

리튬 이온의 빠른 흡착 및 확산 속도

폭넓은 전기촉매 활성도

저가 생산
응용동향 분석
응용분야별 논문동향
연도별 누적논문수와 누적논문수 증가량
응용분야별 누적논문수
응용분야별 누적논문수 증가량
응용분야별 특허동향
세계주요국가별 누적특허수 및 증가량
응용분야별 누적특허수
응용분야별 누적특허수 증가량 및 변화율
결론
논문과 특허 모두 2012년을 기점으로 대부분의 응용분야의 Half-Life를 지남

약 2030년에 상용화 예상
OLED 구조
TFT 구조
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