KR101532883B1 - Method of manufacturing a transition metal dichalcogenide thin layer - Google Patents

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구예현
양재현
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Abstract

A method to manufacture a transition metal dichalcogenide thin layer comprises the steps of: preparing a mixed solvent including dimethylformamide, alkylamine, and amino-alcohol and coating a solution including a precursor of a transition metal dichalcogenide; coating the coating solution on a processed substrate; and performing a thermal-process for the coated thin layer. The precursor includes molybdenum or tungsten. The content of alkylamine for a 100 weight of dimethylformamide is 50-200 weight. The content of the amino-alcohol is 16-40 weight.

Description

전이금속 디칼코게나이드 박막의 형성 방법{METHOD OF MANUFACTURING A TRANSITION METAL DICHALCOGENIDE THIN LAYER}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a method of forming a thin film of a transition metal dicalcogenide,

본 발명은 전이금속 디칼코게나이드 박막의 형성 방법에 관한 것으로, 반도체 소자용 전이금속 디칼코게나이드 박막의 형성 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method for forming a thin film of a transition metal decalcogenide, and a method for forming a thin film of a transition metal decalcogenide for a semiconductor device.

2차원 재료는, 1차원 재료에 비해 상대적으로, 복잡한 구조물을 제조하기가 용이하기 때문에 차세대 나노전자 소자의 재료로서 관심 받고 있다. 특히, 그래핀(graphene)이 다양한 물리적 특성과 높은 전자 이동성을 갖는 2차원 재료로서 많은 분야에서 연구 대상이 되고 있다.Since two-dimensional materials are relatively easy to fabricate complex structures relative to one-dimensional materials, they are attracting attention as materials for next-generation nano-electronic devices. In particular, graphene has been studied in many fields as a two-dimensional material having various physical properties and high electron mobility.

그러나 그래핀은 트랜지스터 등과 같은 전자 소자에서 필요한 밴드갭(band gap)을 가지지 못한다는 단점이 있다. 그래핀이 밴드갭을 갖기 위해서는 전자 소자의 제조 공정이 복잡해지기 때문에, 최근에는 밴드갭을 가지는 2차원 재료에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 2차원 재료로서 이황화 몰리브덴(MoS2)과 같은 전이금속 디칼코게나이드(transition metal dichalcogenide, TMD)가 있다.However, graphene has a disadvantage that it does not have a band gap necessary for an electronic device such as a transistor. Since graphene has a complicated fabrication process for an electronic device to have a band gap, research on a two-dimensional material having a band gap has been actively conducted in recent years. As such two-dimensional material, there is a transition metal dichalcogenide (TMD) such as molybdenum disulfide (MoS 2 ).

TMD는 화학기상증착법(chemical vapor deposition, CVD)이나 코팅법을 이용하여 제조하고 있으나, 대면적으로 균일한 박막을 얻기가 어렵다는 문제점이 있다.
TMD is manufactured by chemical vapor deposition (CVD) or coating method, but it is difficult to obtain a uniform thin film over a large area.

본 발명은 이러한 종래의 문제를 해결하기 위해 착안된 것으로, 본 발명의 일 목적은 대면적으로 균일한 박막을 형성하는 전이금속 디칼코게나이드 박막의 형성 방법을 제공하는 것이다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such conventional problems, and one object of the present invention is to provide a method of forming a thin film of transition metal decalcogenide which forms a uniform thin film over a large area.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 전이금속 디칼코게나이드 박막의 형성 방법이 제공된다. 디메틸포름아마이드(dimehtylformamide), 알킬아민 및 아미노알코올을 포함하는 혼합 용매와 전이금속 디칼코게나이드의 전구체를 포함하는 코팅 용액을 준비하고, 상기 코팅 용액을 피처리 기판 상에 스핀-코팅한 후, 상기 코팅된 박막을 열처리함으로써 전이금속 디칼코게나이드 박막을 형성한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of forming a thin film of transition metal decalcogenide according to an embodiment of the present invention. A coating solution containing a mixed solvent comprising dimethylformamide, an alkylamine and an amino alcohol, and a precursor of a transition metal dicalcogenide is prepared, spin-coating the coating solution on a substrate to be processed, The coated thin film is heat treated to form a transition metal decalcogenide thin film.

일 실시예에서, 알킬아민 및 아미노알코올은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 5를 갖는 알킬기를 포함할 수 있다.In one embodiment, the alkylamine and the aminoalcohol may each independently comprise an alkyl group having from 1 to 5 carbon atoms.

일 실시예에서, 상기 전구체는 몰리브덴 또는 텅스텐을 포함할 수 있다. 이때, 상기 전구체는 암모늄 테트라티오몰리브데이트(Ammonium tetrathiomolybdate) 또는 암모늄 테트라티오텅스테네이트(Ammonium tetrathiotungstate)를 포함할 수 있다.In one embodiment, the precursor may comprise molybdenum or tungsten. At this time, the precursor may include ammonium tetrathiomolybdate or ammonium tetrathiotungstate.

일 실시예에서, 디메틸포름아마이드 100 중량부에 대해, 알킬아민의 함량은 50 내지 200 중량부이고, 아미노알코올의 함량은 16 내지 40 중량부일 수 있다.In one embodiment, for 100 parts by weight of dimethylformamide, the alkylamine content may be 50-200 parts by weight, and the aminoalcohol content may be 16-40 parts by weight.

일 실시예에서, 상기 피처리 기판에 스핀-코팅하기 전에, 상기 피처리 기판의 표면을 산소 플라즈마 처리할 수 있다.In one embodiment, the surface of the substrate to be processed may be oxygen plasma treated before spin-coating the substrate.

일 실시예에서, 상기 열처리하는 단계는 400℃ 내지 500℃에서 1차 어닐링하는 단계 및 900℃ 내지 1,100℃에서 2차 어닐링하는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 상기 1차 어닐링하는 단계 이전에 100℃ 내지 200℃에서 프리-어닐링을 더 수행할 수 있다.
In one embodiment, the annealing may include a first anneal at 400 ° C to 500 ° C and a second anneal at 900 ° C to 1,100 ° C. At this time, the pre-annealing may be further performed at 100 ° C to 200 ° C before the first annealing step.

본 발명의 전이금속 디칼코게나이드 박막의 형성 방법에 따르면, 전이금속 디칼코게나이드 화합물의 전구체를 알킬아민과 아미노알코올을 포함하는 혼합 용매에 용해시킴으로서 상기 전구체의 용해도를 증가시키고 코팅 용액을 화학적으로 안정화시킬 수 있다.According to the method for forming a thin film of transition metal dicalcogenide of the present invention, the precursor of the transition metal dicalcogenide compound is dissolved in a mixed solvent containing an alkylamine and an amino alcohol to increase the solubility of the precursor and chemically stabilize the coating solution .

또한, 피처리 기판에 표면 처리를 수행함으로써 상기 코팅 용액을 균일하고 안정적으로 스핀 코팅하여 전이금속 디칼코게나이드 박막을 형성할 수 있다.
In addition, by performing surface treatment on the substrate to be treated, the coating solution can be uniformly and stably spin-coated to form a transition metal decalcogenide thin film.

도 1은 본 발명에 따른 전이금속 디칼코게나이드 박막의 형성 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2는 본 발명의 실시예 1에 따라 제조된 전이금속 디칼코게나이드 박막과 비교예 1 및 2에 따라 제조된 박막의 광학 현미경 사진이다.
도 3은 본 발명의 실시예 2에 따라 제조된 전이금속 디칼코게나이드 박막을 포함하는 전자 소자의 특성을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예 3에 따라 제조된 전이금속 디칼코게나이드 박막의 특성을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 전이금속 디칼코게나이드 박막의 광학 특성을 설명하기 위한 도면이다.
1 is a flowchart illustrating a method of forming a thin film of transition metal dicalcogenide according to the present invention.
2 is an optical microscope photograph of the thin film of transition metal decalcogenide prepared according to Example 1 of the present invention and the thin film prepared according to Comparative Examples 1 and 2. FIG.
3 is a view for explaining the characteristics of an electronic device including a transition metal decalcaneide thin film produced according to the second embodiment of the present invention.
4 is a view for explaining the characteristics of the transition metal decalcane thin film produced according to the third embodiment of the present invention.
5 is a diagram for explaining optical characteristics of a transition metal decalcogenide thin film.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들에 대해서만 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and similarities. It is to be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular forms disclosed, but on the contrary, is intended to cover all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 구성요소 등이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 구성요소 등이 존재하지 않거나 부가될 수 없음을 의미하는 것은 아니다. The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the term "comprises" or "having" is intended to designate the presence of stated features, elements, etc., and not one or more other features, It does not mean that there is none.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Do not.

도 1은 본 발명에 따른 전이금속 디칼코게나이드 박막의 형성 방법을 설명하기 위한 순서도이다.1 is a flowchart illustrating a method of forming a thin film of transition metal dicalcogenide according to the present invention.

도 1을 참조하면, 전이금속 디칼코게나이드 박막을 코팅할 피처리 기판을 세정한다(단계 S110).Referring to FIG. 1, a substrate to be coated with a thin film of transition metal decalcane is cleaned (step S110).

상기 피처리 기판은 실리콘 웨이퍼일 수 있다. 이때, 상기 실리콘 웨이퍼 상에는 수십 내지 수백 나노미터 두께의 산화 실리콘막 및/또는 질화실리콘막이 형성될 수 있다.The substrate to be processed may be a silicon wafer. At this time, a silicon oxide film and / or a silicon nitride film having a thickness of several tens to several hundred nanometers may be formed on the silicon wafer.

상기 세정 공정은 적어도 하나의 세정 용액을 이용하여 수행할 수 있다. 예를 들어, 상기 피처리 기판을, 아세톤, 메탄올 및 탈이온수 각각을 이용하여 세정할 수 있다.The cleaning process may be performed using at least one cleaning solution. For example, the substrate to be processed can be cleaned using acetone, methanol, and deionized water, respectively.

세정된 피처리 기판을 표면 처리한다(단계 S120).The surface of the cleaned substrate is treated (step S120).

표면 처리 공정은, 산소 플라즈마를 이용할 수 있다. 상기 표면 처리 공정은 세정 용액을 이용한 1차 세정 공정에 후속하여 플라즈마를 이용하여 수행되는 2차 세정 공정일 수 있다. 산소 플라즈마를 이용한 표면 처리를 통해서 그 위에 코팅 용액을 스핀-코팅할 때 상기 코팅 용액과의 접착력이 향상될 수 있다. 예를 들어, 표면 처리 공정은 약 50 W의 산소 플라즈마를 약 10초간 상기 피처리 기판으로 제공하여 수행할 수 있다.As the surface treatment process, an oxygen plasma can be used. The surface treatment process may be a secondary cleaning process that is performed using a plasma subsequent to a primary cleaning process using a cleaning solution. When the coating solution is spin-coated thereon through surface treatment using oxygen plasma, adhesion with the coating solution can be improved. For example, the surface treatment process can be performed by providing an oxygen plasma of about 50 W to the substrate to be treated for about 10 seconds.

표면 처리된 피처리 기판 상에, 코팅 용액을 스핀-코팅한다(단계 S130).The coating solution is spin-coated on the surface-treated substrate (step S130).

상기 코팅 용액은, 용질로서 전이금속 디칼코게나이드 화합물의 전구체가 혼합 용매에 용해된 용액이다. 상기 전구체는 상기 혼합 용액에 소니케이션(sonication)을 통해 용해될 수 있다.The coating solution is a solution in which a precursor of a transition metal decalcogenide compound as a solute is dissolved in a mixed solvent. The precursor may be dissolved in the mixed solution through sonication.

전이금속 디칼코게나이드 화합물은 황화몰리브덴(MoS2) 또는 황화 텅스텐(WS2)을 포함할 수 있고, 황화몰리브덴의 전구체로서 암모늄 테트라티오몰리브데이트(Ammonium tetrathiomolybdate)를 들 수 있고, 황화 텅스텐의 예로서 암모늄 테트라티오텅스테네이트(Ammonium tetrathiotungstate)를 들 수 있다. 상기 전구체가 상기 혼합 용매에 용해된다.The transition metal dicalcogenide compound may include molybdenum sulfide (MoS 2 ) or tungsten sulfide (WS 2 ), and ammonium tetrathiomolybdate may be used as a precursor of molybdenum sulfide. Examples of tungsten sulfide (Ammonium tetrathiotungstate) can be mentioned. The precursor is dissolved in the mixed solvent.

상기 혼합 용매는 디메틸포름아마이드(dimehtylformamide, DMF), 알킬아민 및 아미노알코올을 포함한다.The mixed solvent includes dimehtylformamide (DMF), alkylamine, and aminoalcohol.

상기 알킬아민은 상기 전구체의 상기 혼합 용매에 대한 용해도를 향상시킬 수 있다. 상기 알킬아민은 탄소수 1 내지 5의 알킬기를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 알킬아민은 메틸아민, 에틸아민, 프로필아민, 부틸아민 또는 펜틸아민을 포함할 수 있다.The alkylamine may improve the solubility of the precursor in the mixed solvent. The alkylamine may include an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. For example, the alkylamine may include methylamine, ethylamine, propylamine, butylamine, or pentylamine.

상기 아미노알코올은 상기 혼합 용매 전체의 점도를 조절할 수 있고, 상기 코팅 용액의 안정제로서의 기능을 할 수 있다. 상기 아미노알코올은 탄소수 1 내지 5의 알킬기를 포함할 수 있다. 예를 들어, 아미노메탄올, 아미노에탄올, 아미노프로판올, 아미노부탄올 또는 아미노펜탄올을 포함할 수 있다.The aminoalcohol can control the viscosity of the entire mixed solvent and can function as a stabilizer for the coating solution. The aminoalcohol may include an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. For example, aminomethanol, aminoethanol, aminopropanol, aminobutanol or aminopentanol.

디메틸포름아마이드에, 알킬아민과 아미노알코올을 부가하여 이용함으로써 스핀-코팅하여 형성된 코팅층의 균일도를 최대화시킬 수 있고, 스핀 코팅 후 상기 코팅층이 고온에서 열처리되더라도 박막의 표면에 크랙(crack)이나 보이드(void)가 형성되는 것을 최소화시킬 수 있다.It is possible to maximize the uniformity of the coating layer formed by spin-coating by adding alkylamine and amino alcohol to dimethylformamide, and even if the coating layer is heat-treated at a high temperature after spin coating, cracks or voids void formation can be minimized.

상기 혼합 용매에서 디메틸포름아마이드 100 중량부에 대해, 상기 알킬아민의 함량은 50 내지 200 중량부이고, 상기 아미노알코올의 함량은 16 내지 40 중량부일 수 있다. 상기 알킬아민의 함량이 50 중량부 미만인 경우, 상기 알킬아민을 부가함에 의한 용해도 증가 효과가 거의 나타나지 않고 200 중량부 초과인 경우에는 이미 전구체가 상기 혼합 용매에 용해된 상태이므로 불필요한 첨가이므로 상기 알킬아민은 50 내지 200 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 아미노알코올의 함량이 16 중량부 미만인 경우, 안정화 효과를 기대할 수 없고, 40 중량부 초과인 경우 오히려 상기 혼합 용매의 점도가 증가하여 코팅 공정에서 균일한 두께의 코팅층을 성막시키기 어려운 문제가 있으므로 상기 아미노알코올의 함량은 16 내지 40 중량부인 것이 바람직하다. 일례로, 상기 혼합 용매에서 디메틸포름아마이드, 상기 알킬아민 및 상기 아미노알코올의 중량비는 1:1:1.2일 수 있다.In the mixed solvent, the alkylamine content may be 50-200 parts by weight and the amino alcohol content may be 16-40 parts by weight based on 100 parts by weight of dimethylformamide. If the amount of the alkylamine is less than 50 parts by weight, the effect of increasing the solubility by the addition of the alkylamine hardly occurs. If the amount of the alkylamine is more than 200 parts by weight, the precursor is already dissolved in the mixed solvent. Is preferably contained in an amount of 50 to 200 parts by weight. If the content of the amino alcohol is less than 16 parts by weight, stabilization effect can not be expected. If the content of the amino alcohol is more than 40 parts by weight, the viscosity of the mixed solvent is increased and it is difficult to form a uniform coating layer in the coating process The content of the aminoalcohol is preferably 16 to 40 parts by weight. For example, the weight ratio of dimethylformamide, the alkylamine, and the aminoalcohol in the mixed solvent may be 1: 1: 1.2.

상기 코팅 용액을, 표면 처리된 피처리 기판 상에 적하시키면서 회전시킴으로써 스핀-코팅할 수 있다. 예를 들어, 상기 코팅 용액을 약 3,000 rpm의 회전 속도로 약 30 분간 스핀-코팅할 수 있다.The coating solution can be spin-coated by being dropped while being dropped on the surface-treated substrate to be treated. For example, the coating solution may be spin-coated at a rotation speed of about 3,000 rpm for about 30 minutes.

상기 코팅 용액으로 코팅된 박막, 이하 코팅층을 열처리한다(단계 S140).The thin film coated with the coating solution, the coating layer, is then subjected to heat treatment (step S140).

열처리 공정을 통해서, 상기 전구체로부터 전이금속 디칼코게나이드 화합물이 형성될 수 있다. 열처리 공정에서, 전이금속 디칼코게나이드 화합물이 높은 결정화도를 갖고 화학량론적으로 안정한 구조인 MS2(이때, M은 Mo 또는 W를 나타낸다)를 가질 수 있다.Through the heat treatment process, a transition metal decalcogenide compound can be formed from the precursor. In the heat treatment step, the transition metal dicalcogenide compound may have a high crystallinity and stoichiometrically stable structure, MS 2 (wherein M represents Mo or W).

열처리 공정은 서로 다른 온도에서 수행되는 2번의 어닐링 단계를 포함할 수 있다. 상기 열처리 공정 전에, 프리-어닐링(pre-annealing) 단계가 더 수행될 수 있다. 프리-어닐링은 공기 조건에서, 약 150℃의 온도에서 수행될 수 있다. 이때, 잔류하는 유기 성분들 및/또는 용매들이 제거될 수 있고, 대부분의 용매가 이때 제거될 수 있다.The heat treatment process may include two annealing steps performed at different temperatures. Before the heat treatment process, a pre-annealing step may be further performed. The pre-annealing can be carried out at a temperature of about 150 ° C in air conditions. At this time, residual organic components and / or solvents may be removed, and most of the solvent may then be removed.

1차 어닐링은, 약 450℃ 온도에서 수행될 수 있다. 이때, 1차 어닐링은 아르곤(Ar)/수소(H2) 분위기 하, 약 0.8 토르(torr)의 압력 조건에서 수행될 수 있으며, 아르곤과 수소의 유동비(flow ratio)는 약 3:1일 수 있다. 1차 어닐링에서, 상기 프리-어닐링에서 제거되지 않은 용매들이 제거되고, 전이금속 디칼코게나이드 화합물이 형성된다. 1차 어닐링이 실질적으로 전이금속 디칼코게나이드 화합물을 형성하여 전이금속 디칼코게나이드 박막이 형성되는 단계가 된다. 즉, 1차 어닐링에서 다음과 반응식 1과 같은 반응이 수행될 수 있다.The primary annealing can be performed at a temperature of about 450 < 0 > C. At this time, the primary annealing can be performed under an argon (Ar) / hydrogen (H 2 ) atmosphere at a pressure of about 0.8 torr, and a flow ratio of argon and hydrogen is about 3: . In the primary annealing, the solvents that have not been removed in the pre-annealing are removed and a transition metal dicalcogenide compound is formed. The first annealing substantially forms a transition metal decalcogenide compound to form a transition metal decalcogenide thin film. That is, in the first annealing, the reaction as shown in the following reaction formula 1 can be performed.

[반응식 1][Reaction Scheme 1]

(NH4)2MS4 + H2 → 2NH3 + 2H2S + MS2 (NH 4 ) 2 MS 4 + H 2 ? 2 NH 3 + 2H 2 S + MS 2

반응식 1에서, M은 몰리브덴(Mo) 또는 텅스텐(W)을 나타낸다.In Scheme 1, M represents molybdenum (Mo) or tungsten (W).

2차 어닐링은, 1차 어닐링보다 높은 온도에서 수행된다. 1차 어닐링에서 대부분의 전이금속이 황(S)과 반응하여 전이금속 디칼코게나이드를 형성하지만, 전이금속 디칼코게나이드 박막의 결정화도를 보다 향상시키기 위해서 2차 어닐링을 수행할 수 있다.The secondary annealing is performed at a higher temperature than the primary annealing. In the first annealing, most of the transition metal reacts with sulfur (S) to form the transition metal decalcogenide, but secondary annealing can be performed to further improve the crystallinity of the transition metal decalcogenide thin film.

2차 어닐링은 약 1,000℃ 온도에서 수행될 수 있다. 이때, 2차 어닐링은 아르곤(Ar) 분위기 하에서 수행될 수 있고, 약 0.88 토르의 압력 조건에 수행될 수 있다. 2차 어닐링에서는 비활성 가스인 아르곤만이 존재하는 상태에서, 가열된 황(S) 파우더에 의해 제공되는 황(S) 원자가 풍부하므로, 결정화되지 않은 전이금속을 모두 황화시킴으로써 결정화도를 높일 수 있다.The secondary annealing can be performed at a temperature of about 1,000 ° C. At this time, the secondary annealing can be performed under an argon (Ar) atmosphere and can be performed under a pressure condition of about 0.88 Torr. In the secondary annealing, since the sulfur (S) atoms provided by the heated sulfur (S) powder are abundant in the state where only argon, which is an inert gas, exists, the degree of crystallization can be increased by sulfiding all the uncrystallized transition metals.

도 1에 도시하지는 않았으나, 열처리된 박막은 상기 피처리 기판에서 다른 임의의 기판으로 전사될 수 있다. 예를 들어, 상기 임의의 기판은 산화하프늄(HfO2)/실리콘 기판 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이드(polyethylene terephthalate, PET) 일 수 있다.Though not shown in FIG. 1, the heat-treated thin film can be transferred from the substrate to be processed to any other substrate. For example, the optional substrate may be hafnium oxide (HfO 2 ) / silicon substrate or polyethylene terephthalate (PET).

일례로, 폴리메틸메타크릴레이트(poly(methylmethacrylate), PMMA)와 같은 고분자 필름을 지지체로 이용하여, 상기 지지체와 열처리된 박막이 형성된 피처리 기판을 합착시킨 후에 식각액으로 담금(dipping) 하면 피처리 기판과 전이금속 디칼코게나이드 박막 사이에 배치된 산화 실리콘막이 제거되어 피처리 기판으로부터 전이금속 디칼코게나이드 박막 및 상기 지지체를 분리할 수 있다. 분리된 상기 지지체 및 전이금속 디칼코게나이드 박막을 상기 임의의 기판과 합착시키고, 약 80℃ 정도로 가열된 아세톤(boiling acetone)을 사용하여 상기 지지체를 제거하고 이소프로필 알코올과 탈이온수를 이용하여 세정함으로써 상기 임의의 기판 상에 전이금속 디칼코게나이드 박막이 배치된 결과물을 얻을 수 있다.For example, a polymer film such as poly (methylmethacrylate) or PMMA is used as a support, and the support and the substrate on which the heat-treated thin film is formed are adhered to each other and then dipped in an etching solution. The silicon oxide film disposed between the substrate and the transition metal decalcogenide thin film is removed and the transition metal decalcogenide thin film and the support can be separated from the substrate to be processed. The separated support and the transition metal decalcogenide thin film are coalesced with the arbitrary substrate, the support is removed using boiling acetone heated to about 80 ° C, and washed with isopropyl alcohol and deionized water A result obtained by disposing the transition metal decalcogenide thin film on the arbitrary substrate can be obtained.

이하에서는 구체적인 실시예와 비교예들을 통해서 본 발명을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to specific examples and comparative examples.

샘플 1, 비교 샘플 1 및 2의 제조Preparation of Sample 1, Comparative Samples 1 and 2

피처리 기판으로서, 표면에 약 300 nm 두께의 산화 실리콘이 형성된 2인치 크기의 p-타입 실리콘 웨이퍼를 준비하였다. 상기 실리콘 웨이퍼를, 아세톤, 메탄올 및 탈이온수로 세정하고 50 W 산소 플라즈마로 약 10초 동안 표면 처리하였다.As a substrate to be processed, a p-type silicon wafer of 2 inch size on which silicon oxide having a thickness of about 300 nm was formed on the surface was prepared. The silicon wafer was cleaned with acetone, methanol and deionized water and surface treated with a 50 W oxygen plasma for about 10 seconds.

이어서, 0.015 M의 암모늄 테트라티오몰리브데이트(Ammonium tetrathiomolybdate)를, 디메틸포름아마이드, 부틸아민 및 아미노에탄올의 중량비가 1:1:0.2인 혼합 용매에 혼합하여 소니케이션되어 준비된 코팅 용액을 상기 표면 처리된 실리콘 웨이퍼 상에 약 3,000 rpm의 회전 속도로 약 30 초간 스핀-코팅하였다.Subsequently, 0.015 M of ammonium tetrathiomolybdate was mixed with a mixed solvent of dimethylformamide, butylamine and aminoethanol in a weight ratio of 1: 1: 0.2, and the prepared coating solution was subjected to the surface treatment Coated on a silicon wafer at a rotational speed of about 3,000 rpm for about 30 seconds.

스핀-코팅한 후, 약 150℃에서 약 10 분 동안 프리-어닐링하여 본 발명에 따른 샘플 1을 제조하였다.After spin-coating, sample 1 according to the present invention was prepared by pre-annealing at about 150 캜 for about 10 minutes.

한편, 암모늄 테트라티오몰리브데이트와 디메틸포름아마이드만을 포함하는 코팅 용액을 이용한 것을 제외하고는 샘플 1을 제조한 것과 실질적으로 동일한 공정을 통해서 비교 샘플 1을 제조하였다. 또한, 암모늄 테트라티오몰리브데이트를 디메틸포름아마이드 및 아미노에탄올(중량비 9:1)과 혼합하여 제조한 코팅 용액을 이용한 것을 제외하고는 샘플 1을 제조한 것과 실질적으로 동일한 공정을 통해서 비교 샘플 2를 제조하였다.On the other hand, Comparative Sample 1 was prepared through substantially the same process as that of Sample 1 except that a coating solution containing only ammonium tetrathiomolybdate and dimethylformamide was used. Further, Comparative Sample 2 was prepared through substantially the same process as that of Sample 1 except that the coating solution prepared by mixing ammonium tetrathiomolybdate with dimethylformamide and aminoethanol (weight ratio 9: 1) was used. .

제조된 샘플 1, 비교 샘플 1 및 2의 표면을 광학 현미경으로 관찰하였고, 촬영된 사진을 도 2에 나타낸다.
The surface of the prepared Sample 1, Comparative Samples 1 and 2 was observed under an optical microscope, and the photographs taken are shown in Fig.

표면 특성 평가Evaluation of surface characteristics

도 2는 본 발명의 실시예 1에 따라 제조된 전이금속 디칼코게나이드 박막과 비교예 1 및 2에 따라 제조된 박막의 광학 현미경 사진이다.2 is an optical microscope photograph of the thin film of transition metal decalcogenide prepared according to Example 1 of the present invention and the thin film prepared according to Comparative Examples 1 and 2. FIG.

도 2에서, (a)는 비교 샘플 1의 사진이고, (b)는 비교 샘플 2의 사진이며, (c)는 본 발명에 따라 제조된 샘플 1의 사진이다.In FIG. 2, (a) is a photograph of Comparative Sample 1, (b) is a photograph of Comparative Sample 2, and (c) is a photograph of Sample 1 prepared according to the present invention.

도 2의 (a)를 참조하면, 디메틸포름아마이드만을 코팅 용액의 용매로 이용한 경우, 박막의 표면에 많은 크랙과 보이드가 존재하는 것을 알 수 있고, (b)와 같이 비교 샘플 2의 아미노에탄올을 첨가한 경우에는 보이드는 감소하였지만 크랙은 계속하여 존재하는 것을 알 수 있다. 반면, (c)와 같은 본 발명에 따른 샘플 1의 표면에는 (a) 및 (b)와 달리 크랙이나 보이드 없이 균일한 박막이 코팅되는 것을 확인할 수 있다.
Referring to FIG. 2 (a), when only dimethylformamide was used as a solvent for the coating solution, many cracks and voids were present on the surface of the thin film, and aminoethanol of Comparative Sample 2 When added, the voids decreased, but cracks continued to be present. On the other hand, unlike (a) and (b), it can be confirmed that a uniform thin film is coated on the surface of Sample 1 according to the present invention as shown in (c) without cracks or voids.

전자 소자의 제조 및 특성 평가Manufacturing and Characterization of Electronic Devices

피처리 기판으로서, 표면에 약 300 nm 두께의 산화 실리콘이 형성된 2인치 크기의 p-타입 실리콘 웨이퍼를 준비하였다. 상기 실리콘 웨이퍼를, 아세톤, 메탄올 및 탈이온수로 세정하고 50 W 산소 플라즈마로 약 10초 동안 표면 처리하였다.As a substrate to be processed, a p-type silicon wafer of 2 inch size on which silicon oxide having a thickness of about 300 nm was formed on the surface was prepared. The silicon wafer was cleaned with acetone, methanol and deionized water and surface treated with a 50 W oxygen plasma for about 10 seconds.

이어서, 0.015 M의 암모늄 테트라티오몰리브데이트(Ammonium tetrathiomolybdate)를, 디메틸포름아마이드, 부틸아민 및 아미노에탄올의 중량비가 1:1:0.2인 혼합 용매에 혼합하여 소니케이션되어 준비된 코팅 용액을 상기 표면 처리된 실리콘 웨이퍼 상에 약 3,000 rpm의 회전 속도로 약 30 초간 스핀-코팅하였다.Subsequently, 0.015 M of ammonium tetrathiomolybdate was mixed with a mixed solvent of dimethylformamide, butylamine and aminoethanol in a weight ratio of 1: 1: 0.2, and the prepared coating solution was subjected to the surface treatment Coated on a silicon wafer at a rotational speed of about 3,000 rpm for about 30 seconds.

스핀-코팅한 후, 약 150℃에서 약 10 분 동안 프리-어닐링하고, 약 450℃(Ar/H2 분위기, 유량비 3:1, 0.8 토르)에서 20분간 1차 어닐링 및 약 1,000℃(Ar 분위기, 0.88 토르)에서 2차 어닐링하여 황화몰리브덴 박막을 형성하였다.Spin-coated, pre-annealed at about 150 캜 for about 10 minutes, subjected to primary annealing for about 20 minutes at about 450 캜 (Ar / H 2 atmosphere, flow ratio 3: 1, 0.8 torr) , 0.88 Torr) to form a molybdenum sulfide thin film.

제조된 디칼코게나이트 박막을 산화 하프늄 박막이 형성된 기판으로 전사시키고 채널 길이가 약 10 ㎛이고, 채널 너비가 약 200 ㎛이며, 소스/드레인 및 게이트 전극이 각각 Au/Ti 이중층으로 형성되며 게이트 절연층이 산화 하프늄인 탑-게이트 구조의 전자 소자(MoS2-FET)를 제조하였다. 상기와 같이 제조된 전자 소자의 드레인 전압 및 게이트 전압에 따른 전류 변화를 측정하여 도 3에 나타낸다.The prepared decalcoginite thin film was transferred to a substrate on which a hafnium oxide thin film was formed, and had a channel length of about 10 탆 and a channel width of about 200 탆. The source / drain and gate electrodes were each formed of an Au / Ti double layer, An electronic device (MoS 2 -FET) having a top-gate structure of hafnium oxide was produced. The change in the current according to the drain voltage and the gate voltage of the thus manufactured electronic device was measured and is shown in Fig.

도 3은 본 발명의 실시예 2에 따라 제조된 전이금속 디칼코게나이드 박막을 포함하는 전자 소자의 특성을 설명하기 위한 도면이다.3 is a view for explaining the characteristics of an electronic device including a transition metal decalcaneide thin film produced according to the second embodiment of the present invention.

도 3에서, (a)는 전자 소자의 구조를 나타낸 단면도이고, (b)는 드레인 전극으로 인가되는 드레인 전압에 따른 드레인 전류 변화를 게이트 전압별로 나타내며, (c)는 드레인 전압이 1 V일 때의 제1 전자 소자의 게이트 전압에 따른 드레인 전류 변화를 나타낸다.3B is a graph showing a change in drain current according to a drain voltage applied to the drain electrode by gate voltage, and FIG. 3C is a graph showing a change in drain current according to a gate voltage when the drain voltage is 1 V Lt; RTI ID = 0.0 > 1 < / RTI >

도 3의 (b)를 참조하면, 각각의 그래프들은 드레인 전압이 증가할수록 전류도 선형적으로 증가하는 경향을 나타낸다. 게이트 전압이 0 V에서 10 V로 증가할수록 해당 그래프의 기울기는 점차 증가하는 것을 알 수 있다. (c)를 참조하면, 드레인 전압이 1 V로 일정할 때, 게이트 전압이 증가할수록 드레인 전류는 증가함을 알 수 있다.
Referring to FIG. 3 (b), each of the graphs shows a tendency that the current linearly increases as the drain voltage increases. As the gate voltage increases from 0 V to 10 V, the slope of the graph gradually increases. (c), it can be seen that when the drain voltage is constant at 1 V, the drain current increases as the gate voltage increases.

균일도 특성 평가Evaluation of uniformity characteristics

2인치 크기의 실리콘 웨이퍼 상에, 0.015 M의 암모늄 테트라티오몰리브데이트를 포함하는 상기에서 설명한 코팅 용액을 이용하여 상기에서 설명한 것과 실질적으로 동일한 방법으로 실리콘 기판 상에 황화몰리브덴 박막을 형성하고, 실리콘 웨이퍼를 25개 영역으로 구분하여 라만 분석을 수행하였다. 그 결과를 도 4에 나타낸다.A molybdenum sulfide thin film was formed on a silicon substrate in substantially the same manner as described above using the coating solution described above including 0.015 M ammonium tetrathiomolybdate on a 2 inch silicon wafer, The wafer was divided into 25 regions and Raman analysis was performed. The results are shown in Fig.

도 4는 본 발명의 실시예 3에 따라 제조된 전이금속 디칼코게나이드 박막의 특성을 설명하기 위한 도면이다.4 is a view for explaining the characteristics of the transition metal decalcane thin film produced according to the third embodiment of the present invention.

도 4에서, (a)는 25개의 영역을 나타내기 위한 도면이고, (b)는 25개 영역별 주파수 차이 및 E1 2g의 반치폭(FWHM)을 나타낸 그래프이다.4 (a) is a graph showing 25 regions, (b) is a graph showing a frequency difference of 25 regions and a half width (FWHM) of E1 2 g .

도 4의 (b)에서, 주파수 차이는 몰리브덴(Mo)과 황(S)의 면내 진동(in-plane vibration)에 의한 E1 2g의 라만 피크와, 황의 면외 진동(out-of-plane vibration)에 의한 A1g의 라만 피크의 차이를 의미한다.In Fig. 4 (b), the frequency difference is due to the in-plane vibration of molybdenum (Mo) and sulfur (S), the Raman peak of E1 2 g and the out-of- Means the difference of Raman peaks of A 1 g by.

도 4의 (a) 및 (b)를 참조하면, 25개의 영역에서 주파수의 차이는 거의 일정하고, 동시에 E1 2g의 반치폭 또한 일정하게 나타나는 것을 알 수 있다. 즉, 25개의 영역들에 균일한 결정 구조를 갖는 황화몰리브덴 박막이 형성됨을 알 수 있다.
Referring to FIGS. 4A and 4B, it can be seen that the frequency difference in the 25 regions is almost constant, and the half width of E 1 2g is also constant. That is, it can be seen that a molybdenum sulfide thin film having a uniform crystal structure is formed in 25 regions.

투명도 특성 평가Evaluation of transparency characteristics

0.0048 M의 암모늄 테트라티오몰리브데이트을, 디메틸포름아마이드, 부틸아민 및 아미노에탄올의 중량비가 1:1:0.2인 혼합 용매에 혼합하여 소니케이션되어 준비된 코팅 용액을 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate, PET) 상에 약 3,000 rpm의 회전 속도로 약 30 초간 스핀-코팅하였다. 스핀-코팅한 후, 약 150℃에서 약 10 분 동안 프리-어닐링하고, 약 450℃(Ar/H2 분위기, 유량비 3:1, 0.8 토르)에서 20분간 1차 어닐링 및 약 1,000℃(Ar 분위기, 0.88 토르)에서 2차 어닐링하여 황화몰리브덴 박막(박막 샘플 1)을 형성하였다.0.0048 M of ammonium tetrathiomolybdate was mixed with a solvent mixture of dimethylformamide, butylamine and aminoethanol in a weight ratio of 1: 1: 0.2, and the coating solution prepared by sonication was applied onto a polyethylene terephthalate (PET) And spin-coated at a rotation speed of about 3,000 rpm for about 30 seconds. Spin-coated, pre-annealed at about 150 캜 for about 10 minutes, subjected to primary annealing for about 20 minutes at about 450 캜 (Ar / H 2 atmosphere, flow ratio 3: 1, 0.8 torr) , 0.88 Torr) to form a molybdenum sulfide thin film (thin film sample 1).

테트라티오몰리브데이트의 농도를 0.006 M, 0.008 M, 0.012 M 및 0.024 M로 변경한 것을 제외하고는, 박막 샘플 1을 제조한 코팅 용액과 실질적으로 동일한 코팅 용액들을 준비하였고, 이들을 각각 코팅하여 박막 샘플 2, 3, 4 및 5를 준비하였다. 상기 박막 샘플 1 내지 5 각각의 파장에 따른 투과도(transmittance, 단위%)를 측정하여 파장에 따른 투과도를 도 5에 나타낸다.Substantially the same coating solutions as the coating solution from which the thin film sample 1 was prepared were prepared, except that the concentration of tetrathiomolybdate was changed to 0.006 M, 0.008 M, 0.012 M and 0.024 M, respectively, Samples 2, 3, 4 and 5 were prepared. The transmittance according to the wavelength of each of the thin film samples 1 to 5 is measured and the transmittance according to the wavelength is shown in FIG.

도 5는 전이금속 디칼코게나이드 박막의 광학 특성을 설명하기 위한 도면이다.5 is a diagram for explaining optical characteristics of a transition metal decalcogenide thin film.

도 5를 참조하면, 자외선-가시광선 파장 영역의 약 400 nm 내지 500 nm의 파장 범위에서, 테트라티오몰리브데이트의 농도가 증가할수록, 황화몰리브덴 박막의 투과도가 낮아지는 것을 알 수 있다.
Referring to FIG. 5, it can be seen that the transmittance of the molybdenum sulfide thin film decreases as the concentration of tetrathiomolybdate increases in the wavelength range of about 400 nm to 500 nm in the ultraviolet-visible light wavelength range.

제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.The description of the disclosed embodiments is provided to enable any person skilled in the art to make or use the present invention. Various modifications to these embodiments will be readily apparent to those skilled in the art, and the generic principles defined herein may be applied to other embodiments without departing from the scope of the invention. Thus, the present invention is not intended to be limited to the embodiments shown herein but is to be accorded the widest scope consistent with the principles and novel features presented herein.

Claims (8)

디메틸포름아마이드(dimehtylformamide), 알킬아민 및 아미노알코올을 포함하는 혼합 용매와 전이금속 디칼코게나이드의 전구체를 포함하는 코팅 용액을 준비하는 단계;
상기 코팅 용액을 피처리 기판 상에 스핀-코팅하는 단계; 및
상기 코팅된 박막을 열처리하는 단계를 포함하고,
상기 전구체는 몰리브덴 또는 텅스텐을 포함하며,
상기 혼합 용매에서 디메틸포름아마이드 100 중량부에 대해서 알킬아민의 함량은 50 내지 200 중량부이고 아미노알코올의 함량은 16 내지 40 중량부인 것을 특징으로 하는,
전이금속 디칼코게나이드 박막의 형성 방법.
Preparing a coating solution comprising a mixed solvent comprising dimehtylformamide, an alkylamine and an amino alcohol, and a precursor of a transition metal decalcogenide;
Spin-coating the coating solution onto a substrate to be processed; And
Heat treating the coated thin film,
Wherein the precursor comprises molybdenum or tungsten,
Wherein the alkylamine content is 50 to 200 parts by weight and the amino alcohol content is 16 to 40 parts by weight relative to 100 parts by weight of dimethylformamide in the mixed solvent.
Method of forming transition metal dicalcogenide thin film.
제1항에 있어서,
알킬아민 및 아미노알코올은 각각 독립적으로
탄소수 1 내지 5를 갖는 알킬기를 포함하는 것을 특징으로 하는 전이금속 디칼코게나이드 박막의 형성 방법.
The method according to claim 1,
The alkylamines and aminoalcohols are each independently
A method for forming a thin film of transition metal dicalcogenide, which comprises an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 전구체는 암모늄 테트라티오몰리브데이트(Ammonium tetrathiomolybdate) 또는 암모늄 테트라티오텅스테네이트(Ammonium tetrathiotungstate)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전이금속 디칼코게나이드 박막의 형성 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the precursor comprises an ammonium tetrathiomolybdate or an ammonium tetrathiotungstate. ≪ RTI ID = 0.0 > 11. < / RTI >
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 피처리 기판에 스핀-코팅하는 단계 이전에, 상기 피처리 기판의 표면을 산소 플라즈마 처리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전이금속 디칼코게나이드 박막의 형성 방법.
The method according to claim 1,
Further comprising oxygen plasma processing the surface of the substrate to be processed before spin-coating the substrate to be processed.
제1항에 있어서,
상기 열처리하는 단계는
400℃ 내지 500℃에서 1차 어닐링하는 단계; 및
900℃ 내지 1,100℃에서 2차 어닐링하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전이금속 디칼코게나이드 박막의 형성 방법.
The method according to claim 1,
The step of heat-
First annealing at 400 ° C to 500 ° C; And
Lt; RTI ID = 0.0 > 900 C < / RTI > to < RTI ID = 0.0 > 1100 C. < / RTI >
제7항에 있어서,
상기 열처리하는 단계는
상기 1차 어닐링하는 단계 이전에 100℃ 내지 200℃에서 프리-어닐링하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전이금속 디칼코게나이트 박막의 형성 방법.
8. The method of claim 7,
The step of heat-
And pre-annealing at 100 占 폚 to 200 占 폚 prior to the first annealing step. A method of forming a transition metal dicalcogneite thin film, comprising:
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170121102A (en) * 2017-10-19 2017-11-01 경희대학교 산학협력단 A transition metal dichalcogenide thin film and method of manufacturing the same
KR101836973B1 (en) * 2017-02-02 2018-03-09 포항공과대학교 산학협력단 Method for manufacturing large-area metal calcogenide thin film and method for manufacturing electronic device comprising said metal calcogenide thin film
KR20180036278A (en) * 2016-09-30 2018-04-09 포항공과대학교 산학협력단 Method of manufacturing chalcogenide thin film
KR20190012892A (en) 2017-07-29 2019-02-11 한국표준과학연구원 Mehod and Apparatus for inducing phase transition in a thin film of transition metal dichalcogenide
KR20200131529A (en) * 2019-05-14 2020-11-24 호서대학교 산학협력단 Solution composition for forming thin film of transition metal dichalcogenide and method for producing transition metal dichalcogenide thin film using the same

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005051224A (en) * 2003-07-10 2005-02-24 Internatl Business Mach Corp <Ibm> Solution deposition of chalcogenide film
KR20100099753A (en) * 2007-12-29 2010-09-13 상하이 인스티튜트 오브 세라믹스 차이니즈 아카데미 오브 사이언시즈 Preparation method of light absorption layer of copper-indium-gallium-sulfur-selenium film solar cell
JP5349726B2 (en) * 2000-10-04 2013-11-20 ダウ・コーニング・アイルランド・リミテッド Method and apparatus for forming a coating

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5349726B2 (en) * 2000-10-04 2013-11-20 ダウ・コーニング・アイルランド・リミテッド Method and apparatus for forming a coating
JP2005051224A (en) * 2003-07-10 2005-02-24 Internatl Business Mach Corp <Ibm> Solution deposition of chalcogenide film
KR20100099753A (en) * 2007-12-29 2010-09-13 상하이 인스티튜트 오브 세라믹스 차이니즈 아카데미 오브 사이언시즈 Preparation method of light absorption layer of copper-indium-gallium-sulfur-selenium film solar cell

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Nature Chemistry, 2013.03.20 *
Nature Chemistry, 2013.03.20*

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180036278A (en) * 2016-09-30 2018-04-09 포항공과대학교 산학협력단 Method of manufacturing chalcogenide thin film
KR101946497B1 (en) * 2016-09-30 2019-02-11 포항공과대학교 산학협력단 Method of manufacturing chalcogenide thin film
KR101836973B1 (en) * 2017-02-02 2018-03-09 포항공과대학교 산학협력단 Method for manufacturing large-area metal calcogenide thin film and method for manufacturing electronic device comprising said metal calcogenide thin film
WO2018143611A1 (en) * 2017-02-02 2018-08-09 포항공과대학교 산학협력단 Method for manufacturing large-area metal chalcogenide thin film, and method for manufacturing electronic device comprising metal chalcogenide thin film manufactured thereby
KR20190012892A (en) 2017-07-29 2019-02-11 한국표준과학연구원 Mehod and Apparatus for inducing phase transition in a thin film of transition metal dichalcogenide
KR20170121102A (en) * 2017-10-19 2017-11-01 경희대학교 산학협력단 A transition metal dichalcogenide thin film and method of manufacturing the same
KR101874258B1 (en) 2017-10-19 2018-08-02 경희대학교 산학협력단 A transition metal dichalcogenide thin film and method of manufacturing the same
KR20200131529A (en) * 2019-05-14 2020-11-24 호서대학교 산학협력단 Solution composition for forming thin film of transition metal dichalcogenide and method for producing transition metal dichalcogenide thin film using the same
KR102334669B1 (en) * 2019-05-14 2021-12-03 호서대학교 산학협력단 Solution composition for forming thin film of transition metal dichalcogenide and method for producing transition metal dichalcogenide thin film using the same

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