KR101825172B1 - complex of Graphene and metal porphyrin, preparation method thereof and optical sensor comprising the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 복합체, 이의 제조방법 및 이를 채용한 광센서와 이의 제조방법에 관한 것으로, 본 발명의 광센서는 그래핀기반의 유-무기 하이브리드 물질인 복합체를 채용하여 우수한 광특성을 가진다.The present invention relates to a composite, a method of manufacturing the same, and an optical sensor employing the composite, and a method of manufacturing the same. The optical sensor employs a composite material that is a graphene-based organic-inorganic hybrid material and has excellent optical characteristics.
Description
본 발명은 그래핀과 금속포피린의 복합체, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 광센서와 광센서의 제조방법에 관한 것으로 보다 상세하세는 유-무기 하이브리드 물질인 그래핀과 금속포피린의 복합체, 이의 제조방법, 이를 포함하는 광센서 및 광센서의 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a composite of graphene and metal porphyrin, a method of producing the same, a method of manufacturing the same, and a method of manufacturing the same. More particularly, the present invention relates to a composite of graphene and metal porphyrin, , An optical sensor including the same, and a manufacturing method of the optical sensor.
그래핀은 탄소원자들이 2차원 상에서 sp2 결합에 의한 벌집 모양의 배열을 이루면서 원자 한 층의 두께를 가지는 반금속성 나노 물질로, 일반적인 탄소 구조체에 비하여 넓은 비표면적을 가지고 있어 다양한 분야에 응용되고 있다.Graphene is a semimetallic nanomaterial with a thickness of one layer of carbon atoms, forming a honeycomb arrangement by sp2 bonding in two dimensions, and has a wide specific surface area as compared with a general carbon structure.
즉, 그래핀은 구조적 및 화학적 안정성이 높고, 전기 및 열전도도가 우수하여 전자 소자, 센서, 수퍼 캐패스터 태양전지, 및 방열소재 등에 다양하게 응용되고 있다.In other words, graphene has high structural and chemical stability, excellent electrical and thermal conductivity, and has been widely applied to electronic devices, sensors, supercapacitor solar cells, and heat dissipation materials.
한편 센서는 그들의 민감성, 선택성에 의해 평가됨에 따라 견고함과 넓은 응용성을 가져야 한다. 특히 센서에서 유기물의 사용은 넓은 응용성과 선택성이라는 점에서는 장점을 가지지만, 견고성이 낮다. 이러한 주된 이유는 많은 경우 유기물을 통한 전자의 유동이 요구됨으로써 유기물의 파괴가 일어나고 이로 인하여 센서의 수명이 제한되기 때문이다.Sensors, on the other hand, should have robustness and wide applicability as assessed by their sensitivity and selectivity. In particular, the use of organic materials in sensors has advantages in terms of wide applicability and selectivity, but has low robustness. The main reason for this is that, in many cases, the flow of electrons through the organic material is required, so that the destruction of the organic material occurs and the lifetime of the sensor is limited.
이러한 단점에도 불구하고 선택성, 민감성 및 응용성의 많은 장점으로인해 센서 소재로 많은 유기물들이 사용되고 있으나, 앞선 언급한 바와 같이 유기물을 통한 전자의 흐름에 따라 유기물의 수명에 영향을 주므로 안정성 관련 문제점이 여전히 극복해야할 단점으로 지적되고 있다. Despite these disadvantages, many organic materials are used as sensor materials due to many advantages of selectivity, sensitivity, and applicability. However, as mentioned above, as the electron flow through the organic material affects the lifetime of the organic material, It is pointed out as a disadvantage to be done.
따라서 안정적이며 장수명이 가능한 광센서를 제조하기 위해서는 기존의 유기물과 대비하여 보다 높은 안정성을 가진 물질이 요구되고 있다.Accordingly, in order to manufacture a stable and long-lasting optical sensor, materials having higher stability compared to existing organic materials are required.
나아가 최근 소자는 실제 적용에 편리성과 관련하여 대면적으로 생산이 가능하며 사용용도에 따라 유연성 또한 요구되고 있다. Furthermore, recently, the device can be produced in a large area in terms of practical convenience and flexibility is demanded according to the use.
상기와 같은 문제점을 극복하기위해 본 발명은 유기물과 무기물의 조합으로, 각각의 소재의 단점을 보완할 수 있는 유-무기 하이브리드 소재인 그래핀과 금속포피린의 복합체 및 이의 제조방법을 제공한다.In order to overcome the above-mentioned problems, the present invention provides a composite of graphene and metal porphyrin, which is a combination of organic and inorganic materials, and which can complement the disadvantages of each material, and a method of manufacturing the same.
또한 본 발명은 본 발명의 그래핀과 금속포피린의 복합체를 채용한 광센서 및 광센서의 제조방법을 제공한다.The present invention also provides an optical sensor employing a composite of graphene and metal porphyrin of the present invention and a method of manufacturing the optical sensor.
본 발명은 광특성이 우수하며, 유연성을 가지는 대면적의 센서, 특히 광센서에 적용가능한 그래핀과 금속포피린의 복합체(이하 복합체라고 함) 및 이의 제조방법을 제공하는 것으로, 본 발명의 복합체는 그래핀층 및 상기 그래핀층상에 포피린층이 형성되고, 상기 포피린층에 금속이 도핑된 것을 특징으로 한다.The present invention provides a composite of graphene and metal porphyrin (hereinafter referred to as a complex) and a method for producing the same, which can be applied to a large area sensor having excellent optical properties and flexibility, particularly applicable to an optical sensor, A graphene layer and a porphyrin layer are formed on the graphene layer, and the porphyrin layer is doped with a metal.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 금속은 Ag, Pt, Au, Pd, Cu, Ni, Ir, Zn, Al, Ti, Mg, Rh, W, Co, Cr 또는 Ru일 수 있다.The metal may be Ag, Pt, Au, Pd, Cu, Ni, Ir, Zn, Al, Ti, Mg, Rh, W, Co, Cr or Ru according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 포피린층의 포피린은 하기 화학식 1로 표시될 수 있다.The porphyrin of the porphyrin layer according to an embodiment of the present invention may be represented by the following formula (1).
[화학식 1][Chemical Formula 1]
[상기 화학식 1에서[Formula 1]
R1 내지 R4는 서로 독립적으로 수소, (C1-C20)알킬, (C2-C20)알케닐, (C2-C20)알키닐, (C6-C20)아릴 또는 (C3-C20)헤테로아릴로 상기 알킬, 알케닐, 알키닐,(C6-C20)아릴 및 헤테로아릴은 하이드록시, 카르복실기, 할로겐, 아미노, (C1-C20)알킬, (C1-C20)알콕시, (C1-C20)알콕시카보닐,(C6-C20)아릴로 더 치환될 수 있다.]R 1 to R 4 independently of one another are hydrogen, (C 1 -C 20) alkyl, (C 2 -C 20) alkenyl, (C 2 -C 20) alkynyl, (C 6 -C 20) aryl or (C 1 -C 20) alkoxycarbonyl, (C 1 -C 20) alkoxycarbonyl, (C 1 -C 20) alkoxycarbonyl, (C 1 -C 20) alkoxycarbonyl, (C6-C20) aryl. ≪ / RTI >
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 화학식 1에서 R1 내지 R4는 서로 독립적으로 (C6-C20)아릴일 수 있다.In
또한 본 발명은 a) 그래핀상에 포피린층을 형성하는 단계 및 b) 상기 a)단계의 포피린층에 금속을 도핑하여 복합체를 형성하는 단계를 포함하는 복합체의 제조방법을 제공한다.The present invention also provides a process for preparing a composite comprising: a) forming a porphyrin layer on a graphene layer; and b) forming a complex by doping the porphyrin layer of the step a) with a metal.
본 발명의 복합체의 제조방법의 일 실시예에 따른 금속은 Ag, Pt, Au, Pd, Cu, Ni, Ir, Zn, Al, Ti, Mg, Rh, W, Co, Cr 또는 Ru일 수 있다.The metal according to one embodiment of the method of the present invention may be Ag, Pt, Au, Pd, Cu, Ni, Ir, Zn, Al, Ti, Mg, Rh, W, Co, Cr or Ru.
본 발명의 복합체의 제조방법의 일 실시예에 따른 포피린은 상기 화학식 1로 표시될 수 있고, 바람직하게는 R1 내지 R4는 서로 독립적으로 (C6-C20)아릴일 수 있다.The porphyrin according to one embodiment of the method for producing a complex of the present invention may be represented by the above formula (1), and preferably, R 1 to R 4 may be independently (C6-C20) aryl.
또한 본 발명은 본 발명의 복합체를 포함하는 광센서 및 광센서의 제조방법을 제공한다.The present invention also provides an optical sensor comprising the composite of the present invention and a method of manufacturing the optical sensor.
본 발명의 광센서는 유기물 및 무기물을 적용하여 유-무기 하이브리드 물질인 그래핀과 금속포피린의 복합체를 포함함으로써 감도가 우수하고 안정성이 높으며, 유연성을 가지는 대면적 소자로 제조가 가능하다.The optical sensor of the present invention includes a complex of graphene and metal porphyrin, which are organic-inorganic hybrid materials, by applying organic and inorganic materials, and thus can be manufactured as a large-area device having excellent sensitivity, high stability, and flexibility.
본 발명은 a) 기재상의 그래핀층 양측면에 각각 전극을 형성하는 단계;The present invention provides a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: a) forming electrodes on both sides of a graphene layer on a substrate;
b) 상기 그래핀층상에 포피린층을 형성하는 단계; 및b) forming a porphyrin layer on the graphene layer; And
c) 상기 b)단계의 포피린층에 금속을 도핑하여 복합체를 형성하는 단계;를 포함하는 광센서의 제조방법을 제공한다.and c) forming a complex by doping a metal in the porphyrin layer of the step b).
본 발명의 복합체는 그래핀 기반의 유-무기 하이브리드 물질로 광센서에 적용되어 광센서의 특성을 향상시킨다.The composite of the present invention is applied to a photosensor as a graphene-based organic-inorganic hybrid material to improve the characteristics of the photosensor.
또한 본 발명의 광센서는 유기물 및 무기물의 특성을 모두 가지는 본 발명의 복합체를 채용하여 안정성과 감도가 높다.In addition, the optical sensor of the present invention employs the composite of the present invention having both organic and inorganic characteristics, and thus has high stability and sensitivity.
또한 본 발명의 광센서의 제조방법은 본 발명의 복합체를 채용하여 단순한 공정으로 유연성을 가진 대면적소자로 제작할 수 있다.In addition, the method of manufacturing an optical sensor of the present invention employs the composite of the present invention, and can be manufactured as a large area device having flexibility by a simple process.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 그래핀 기반 하이브리드 물질 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 그래핀, 그래핀상에 적층된 포피린 및 그래핀과 금속포피린 박막의 AFM 이미지을 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 그래핀, 그래핀상에 적층된 포피린 및 그래핀과 금속포피린 박막의 특성을 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 그래핀과 금속포피린 복합체를 채용한 광센서 소자의 특성을 나타낸 것이다. 1 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a graphene-based hybrid material according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an AFM image of graphene, graphene and graphene deposited on graphene and a metal porphyrin film according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 illustrates characteristics of graphene, graphene, and graphene deposited on graphene and a metal porphyrin film according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 illustrates the characteristics of an optical sensor device employing a graphene and metal porphyrin composite according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 광센서에 적용가능한 복합를 제공하는 것으로, 본 발명의 복합체는 그래핀층 및 상기 그래핀층상에 포피린층이 형성되고, 상기 포피린층에 금속이 도핑되는 것을 특징으로 한다.The present invention provides a composite applicable to an optical sensor. The composite of the present invention is characterized in that a graphene layer and a porphyrin layer are formed on the graphene layer, and the porphyrin layer is doped with a metal.
본 발명의 복합체는 그래핀을 기반으로한 유-무기 하이브리드 물질로 그래핀층상에 포피린층이 구비되고 포피린층에 금속이 도핑됨으로써 유기물 및 무기물이 가지는 각각의 장점을 그대로 유지함으로써 이를 채용한 광센서는 우수한 광특성을 가진다.The composite material of the present invention is a graphene-based organic-inorganic hybrid material. Since a porphyrin layer is provided on a graphene layer and a porphyrin layer is doped with metal, the advantages of organic and inorganic materials are maintained. Has excellent optical characteristics.
본 발명의 복합체는 그래핀층상에 금속포피린이 적층된 구조가 아닌 그래핀층상에 금속이 도핑된 포피린층이 적층됨으로써 금속원자의 종류 및 양이 제어되어 이를 이용한 광센서의 광반응 속도 및 전류속도를 제어할 수 있어, 다양한 특성을 가지는 광센서를 제조할 수 있는 장점을 가진다.The complex of the present invention is not a structure in which metal porphyrin is stacked on a graphene layer but a porphyrin layer doped with a metal is laminated on a graphene layer so that the kind and amount of metal atoms are controlled so that the photoreaction rate and current speed It is possible to manufacture an optical sensor having various characteristics.
반면 그래핀상에 금속포피린이 적층된 복합체는 금속원자의 양을 제어할 수 없어 이를 포함하는 광센서의 광반응 속도 및 전류속도를 용이하게 제어할 수 없다.On the other hand, the composite in which the metal porphyrin is laminated on the graphene layer can not control the amount of the metal atom, so that the photoreaction rate and the current speed of the optical sensor including it can not be easily controlled.
본 발명의 복합체의 금속은 알칼리금속, 알카리토금속 및 전이금속등을 모두 포함하며, 포피린층에 도핑될 수 있는 것이라면 모두 포함될 수 있음은 물론이다. It is a matter of course that the metal of the composite of the present invention includes all of alkali metals, alkaline earth metals, transition metals and the like and may be doped to the porphyrin layer.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 금속은 Ag, Pt, Au, Pd, Cu, Ni, Ir, Zn, Al, Ti, Mg, Rh, W, Co, Cr 또는 Ru일 수 있으며, 본 발명의 복합체를 채용할 광센서의 광특성 및 안정성을 고려하는 측면에서 금속은 바람직하게는 Zn, Al, Mg, Ni, Cu 또는 Co일 수 있다.The metal according to an embodiment of the present invention may be Ag, Pt, Au, Pd, Cu, Ni, Ir, Zn, Al, Ti, Mg, Rh, W, Co, The metal may preferably be Zn, Al, Mg, Ni, Cu or Co in consideration of optical characteristics and stability of the optical sensor to be used.
본 발명의 일 실시예에 따른 도핑의 기재는 포피린층의 포피린과 금속이 결합하여 metalization이 되거나, 포피린과 금속이 결합되지 않은 경우 모두를 포함할 수 있다.The substrate of the doping according to an embodiment of the present invention may include both a combination of porphyrin and metal in the porphyrin layer to form a metalization or a combination of porphyrin and metal.
본 발명의 복합체는 그래핀층상에 금속포피린을 적층시키지 않고 포피린층을 적층한 후 금속을 도핑시킴으로써 포피린과 금속이 결합하거나 결합하지 않은 경우를 동시에 가짐으로써 그래핀층상에 금속포피린을 단순적층한 경우와 대비하여 이를 채용한 광센서의 광특성이 우수하다. In the composite of the present invention, the porphyrin layer is laminated without laminating the metal porphyrin on the graphene layer, and then the metal is doped so that the porphyrin and the metal are not bonded or bonded to each other at the same time so that the metal porphyrin is simply laminated on the graphene layer And the optical characteristics of the optical sensor employing it are excellent.
보다 구체적으로 본 발명의 광센서는 그래핀층상에 포피린을 적층한 후 금속을 도핑시킴으로써, 그래핀과 금속이 도핑된 포피린층의 복합체를 포함함으로써 광센서의 광특성 및 안정성을 향상시킬 수 있다.More specifically, the optical sensor of the present invention can improve the optical characteristics and stability of the optical sensor by including a composite of graphene and a metal-doped porphyrin layer by laminating porphyrin on the graphene layer and then doping the metal.
나아가 본 발명의 복합체는 도핑공정의 금속원자 종류에 따라서 광반응 속도 또는 광전류의 양이 달라지는 것으로 도핑공정시에 금속의 양도 나노스케일로 조절할 수 있으므로 본 발명의 복합체를 이용한 광센서의 광반응 속도 또는 전류도 세밀하게 제어가능한 장점을 가진다. Furthermore, since the complex of the present invention can be controlled by the nano-scale of the metal in the doping process, the photoreaction rate or the photocurrent of the optical sensor using the complex of the present invention can be controlled The current also has the advantage of being finely controllable.
본 발명의 일 실시예에 따른 포피린은 포피린을 골격으로 하는 포피린 유도체를 모두 포함하는 것을 의미하며, 바람직하게는 하기 화학식 1포 표시될 수 있다.The porphyrin according to an embodiment of the present invention includes all the porphyrin derivatives having a porphyrin skeleton.
[화학식 1][Chemical Formula 1]
[상기 화학식 1에서[Formula 1]
R1 내지 R4는 서로 독립적으로 수소, (C1-C20)알킬, (C2-C20)알케닐, (C2-C20)알키닐, (C6-C20)아릴 또는 (C3-C20)헤테로아릴로 상기 알킬, 알케닐, 알키닐,(C6-C20)아릴 및 헤테로아릴은 하이드록시, 카르복실기, 할로겐, 아미노, (C1-C20)알킬, (C1-C20)알콕시, (C1-C20)알콕시카보닐,(C6-C20)아릴로 더 치환될 수 있다.]R 1 to R 4 independently of one another are hydrogen, (C 1 -C 20) alkyl, (C 2 -C 20) alkenyl, (C 2 -C 20) alkynyl, (C 6 -C 20) aryl or (C 1 -C 20) alkoxycarbonyl, (C 1 -C 20) alkoxycarbonyl, (C 1 -C 20) alkoxycarbonyl, (C 1 -C 20) alkoxycarbonyl, (C6-C20) aryl. ≪ / RTI >
바람직하게는 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 화학식 1에서 R1 내지 R4는 서로 독립적으로 (C6-C20)아릴일 수 있다.Preferably, R 1 to R 4 in formula (1) according to an embodiment of the present invention may independently be (C 6 -C 20) aryl.
본 발명에 기재된 본 발명에 기재된 '알킬', '알콕시' 및 그 외 '알킬'부분을 포함하는 치환체는 직쇄 또는 분쇄 형태를 모두 포함하며, '알케닐'은 2 내지 20개의 탄소 원자 및 1개 이상의 탄소 대 탄소 이중 결합을 함유하는 직쇄, 분지쇄 또는 사이클릭 탄화수소 라디칼을 의미하며, '알키닐'은 2 내지 20개의 탄소 원자 및 1개 이상의 탄소 대 탄소 삼중 결합을 함유하는 직쇄, 분지쇄 또는 사이클릭 탄화수소 라디칼을 의미한다. The substituents comprising the 'alkyl', 'alkoxy' and other 'alkyl' moieties described in the present invention described in the present invention include all straight or branched forms, and 'alkenyl' includes 2 to 20 carbon atoms and 1 Chain or cyclic hydrocarbon radical containing at least one carbon to carbon double bond, and the term " alkynyl " means straight, branched or cyclic hydrocarbon radicals containing from 2 to 20 carbon atoms and at least one carbon to carbon triple bond, Quot; means a cyclic hydrocarbon radical.
본 발명에 기재된 '아릴'은 하나의 수소 제거에 의해서 방향족 탄화수소로부터 유도된 유기 라디칼로, 각 고리에 적절하게는 4 내지 7개, 바람직하게는 5 또는 6개의 고리원자를 포함하는 단일 또는 융합고리계를 포함하며, 다수개의 아릴이 단일결합으로 연결되어 있는 형태까지 포함한다. 구체적인 예로 페닐, 나프틸, 비페닐, 터페닐, 안트릴, 인데닐(indenyl), 플루오레닐, 페난트릴, 트리페닐레닐, 피렌일, 페릴렌일, 크라이세닐, 나프타세닐, 플루오란텐일 등을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. The 'aryl' described in the present invention is an organic radical derived from aromatic hydrocarbons by the removal of one hydrogen, and may be a single or fused ring containing 4 to 7, preferably 5 or 6 ring atoms, And includes a form in which a plurality of aryls are connected by a single bond. Specific examples thereof include phenyl, naphthyl, biphenyl, terphenyl, anthryl, indenyl, fluorenyl, phenanthryl, triphenylenyl, pyrenyl, perylenyl, But are not limited thereto.
또한 본 발명은 본 발명의 복합체의 제조방법을 제공하는 것으로, 본 발명의 복합체의 제조방법은 a) 그래핀층상에 포피린층을 형성하는 단계 및 b) 상기 a)단계의 포피린층에 금속을 도핑하여 복합체를 형성하는 단계를 포함한다.The present invention also provides a process for preparing the complex of the present invention, wherein the process for preparing the complex of the present invention comprises the steps of: a) forming a porphyrin layer on a graphene layer; and b) doping the porphyrin layer To form a complex.
본 발명의 복합체의 제조방법은 포피린층상에 금속을 도핑함으로써 도핑되는 금속의 종류에 따라 광반응 속도 또는 광전류의 양이 달라짐을 알 수 있다.In the method of the present invention, the photoreaction rate or the amount of photocurrent varies depending on the kind of the doped metal by doping the metal on the porphyrin layer.
따라서 본 발명의 포피린층상에 금속을 도핑시킴으로써 금속의 양을 나노시케일로 제어할 수 있어 광반응 속도 또는 전류를 세밀하게 제어가능하며, 포피린층상에 금속을 도핑하지않고 그래핀층상에 금속포피린을 직접 적층하는 경우에는 이러한 제어가 용이하지 않다.Therefore, by doping a metal on the porphyrin layer of the present invention, it is possible to control the amount of metal by nano-scale and control the photoreaction rate or current finely, and it is possible to control metal porphyrin on the graphene layer without doping the metal on the porphyrin layer In the case of direct lamination, such control is not easy.
본 발명의 일 실시예에 따른 본 발명의 복합체의 제조방법의 a)단계의 그래핀은 기재상에 그래핀을 전사하여 준비할 수 있으며, 이미 기재상에 그래핀이 전사된 것을 사용할 수 있다.The graphene of step (a) of the method for producing a composite according to an embodiment of the present invention can be prepared by transferring graphene onto a substrate, and graphene already transferred onto the substrate can be used.
따라서 본 발명의 일 실시예에 따른 본 발명의 복합체의 제조방법은 기재상에 그래핀을 전사하는 단계를 더 포함할 수 있다. Therefore, the method of the present invention for producing a composite according to an embodiment of the present invention may further include a step of transferring graphene onto a substrate.
본 발명의 복합체의 제조방법의 일 실시예에 따른 금속은 금속전구체에 의해 도핑된 금속일 수 있으며, 금속전구체는 본 발명의 기술분야의 당업자가 인식하는 범위의 것이라는 모두 가능하나, 구체적인 일례로 삼메틸 알루미늄, 디메틸 아연, 등을 들 수 있다.The metal according to an exemplary embodiment of the method of the present invention may be a metal doped with a metal precursor. The metal precursor may be of any type within the range recognized by those skilled in the art. Methyl aluminum, dimethyl zinc, and the like.
본 발명의 금속전구체의 의해 도핑된 금속은 Ag, Pt, Au, Pd, Cu, Ni, Ir, Zn, Al, Ti, Mg, Rh, W, Co, Cr 또는 Ru일 수 있다. The metal doped with the metal precursor of the present invention may be Ag, Pt, Au, Pd, Cu, Ni, Ir, Zn, Al, Ti, Mg, Rh, W, Co, Cr or Ru.
본 발명의 복합체의 제조방법의 일 실시예에 따른 포피린은 상기 화학식 1로 표시될 수 있고, 바람직하게는 R1 내지 R4는 서로 독립적으로 (C6-C20)아릴일 수 있다.The porphyrin according to one embodiment of the method for producing a complex of the present invention may be represented by the above formula (1), and preferably, R 1 to R 4 may be independently (C6-C20) aryl.
또한 본 발명은 본 발명의 복합체를 포함하는 센서, 특히 광센서를 제공한다.The present invention also provides a sensor, particularly an optical sensor, comprising the complex of the invention.
본 발명의 광센서는 유-무기 하이브리드 물질인 그래핀과 금속포피린 복합체를 포함함으로써 유기물과 무기물의 장점을 모두 가짐으로써 감도가 우수하고 안정성이 높을 뿐만 아니라, 유연성을 가지는 대면적의 소자로 제조가 가능하다.The optical sensor of the present invention has both advantages of organic material and inorganic material by including a graphene and a metal porphyrin composite which is a organic-inorganic hybrid material, so that it is excellent in sensitivity and high in stability, It is possible.
또한 본 발명은 본 발명의 복합체를 포함하는 광센서의 제조방법을 제공한다.The present invention also provides a method of manufacturing an optical sensor comprising the composite of the present invention.
본 발명의 광센서의 제조방법은 A) 기재상의 그래핀 양측면에 각각 전극을 형성하는 단계;A method of manufacturing an optical sensor according to the present invention comprises the steps of: A) forming electrodes on both sides of graphene on a substrate;
B) 상기 그래핀상에 포피린층을 형성하는 단계; 및B) forming a porphyrin layer on said graphene; And
C) 상기 B)단계의 포피린층에 금속을 도핑하여 복합체를 형성하는 단계;를 포함한다.C) doping the porphyrin layer of the step B) with a metal to form a complex.
먼저 그래핀층이 구비된 기재를 준비한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 기재는 본 발명의 기술분야의 당업자가 인식하는 범위에 해당하는 것은 모두 가능하나, 구체적인 일례로 전극패턴을 가지는 실리콘 기판일 수 있다. 기재상에 구비된 그래핀은 구체적으로 전극패턴을 가지는 실리콘 기판에 그래핀을 전사하여 얻어질 수 있으며, 그래핀은 화학기상증착(CVD)방법으로 성장시켜 얻을 수 있다.First, a substrate provided with a graphene layer is prepared. The substrate according to one embodiment of the present invention can be any substrate which is recognized by a person skilled in the art, but may be a silicon substrate having a specific electrode pattern. The graphene provided on the substrate can be obtained by transferring the graphene to a silicon substrate having an electrode pattern specifically, and the graphene can be obtained by growing it by the chemical vapor deposition (CVD) method.
본 발명에 기재된 그래핀은 그래핀층을 의미할 수 있으며, 그래핀층은 단일층 혹은 2층이상의 다층그래핀일 수 있다.The graphenes described in the present invention may mean a graphene layer, and the graphene layer may be a single layer or a multilayer graphene of two or more layers.
이후 기재상에 전사된 그래핀의 양측면에 통상적인 방법으로 각각 전극을 형성한 후 열증착방법으로 포피린층을 형성한다. Subsequently, electrodes are formed on both sides of the graphene transferred on the substrate by a conventional method, and then a porphyrin layer is formed by a thermal evaporation method.
포피린층을 형성한 후 요구되는 특성에 부합하는 금속의 전구체를 사용하여 성장된 포피린층상에 금속을 도핑시켜 복합체를 제조한다.After the formation of the porphyrin layer, a precursor of the metal corresponding to the required properties is used to prepare a composite by doping the grown porphyrin layer with a metal.
이하, 본 발명의 복합체, 이의 제조방법 및 이를 채용한 광센서 및 광센서의 제조방법에 대하여 바람직한 실시형태를 상세히 설명한다. 본 발명은 하기의 실시예에 의하여 보다 더 잘 이해될 수 있으며, 하기의 실시예는 본 발명의 예시 목적을 위한 것이고, 첨부된 특허 청구범위에 의하여 한정되는 보호범위를 제한하고자 하는 것은 아니다. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, preferred embodiments of a composite according to the present invention, a method for manufacturing the same, an optical sensor employing the same, and a method for manufacturing an optical sensor will be described in detail. The present invention may be better understood by the following examples, which are for the purpose of illustrating the present invention and are not intended to limit the scope of protection defined by the appended claims.
[실시예 1][Example 1]
CVD 방법으로 (구리)기재상에 성장한 단일 그래핀 층을 PMMA(Polymethylmethacrylate)를 지지층으로 하여 금속을 식각하여 전사하는 방법을 사용하여 실리콘 기판(SiO2, 100 다솜알엠에스(社))상에 전사하였다. 전사된 그래핀층의 양측면에 각각의 10nm 두께의 Cr전극과 60nm 두께의 Au전극을 통상의 열기상증착 방법으로 형성하였다. 상기 전사된 그래핀층상에 열증착법으로 반응기내에 5, 10, 15, 20-tetraphenylporphyrin (H2TPP)를 2×10-6 torr의 압력, 25 ℃의 온도로 1분 20초 동안 흘려주어 0.35nm 두께의 H2TPP 층을 형성시켰다. (SiO 2 , 100 Dasom ALMS) using a method in which a single graphene layer grown on a (copper) substrate by CVD is polished using PMMA (polymethylmethacrylate) as a support layer and the metal is etched and transferred. Respectively. Cr electrodes of 10 nm in thickness and Au electrodes of 60 nm in thickness were formed on both sides of the transferred graphene layer by a conventional hot-phase deposition method. On the transferred graphene layer, 5, 10, 15, 20-tetraphenylporphyrin (H 2 TPP) was flown into the reactor at a pressure of 2 × 10 -6 torr at a temperature of 25 ° C. for 1 minute and 20 seconds, Thick H 2 TPP layer.
상기에서 준비된 실리콘 기판상에 그래핀층이 형성되고 그래핀층상에 H2TPP이 형성된 H2TPP/그래핀/SiO2 기판을 다시 반응기에 위치시킨 후 반응기에 삼메틸 알루미늄을 1.4 × 10-1의 압력, 25 ℃의 온도로 5초 동안 공급하여 H2TPP층상에 Al(III)를 도핑시켜 Al(III)TPP 층을 형성시켜 그래핀과 Al(III)포피린의 복합체를 구비한 광센서를 제조하였다. The H 2 TPP / graphene / SiO 2 substrate on which the graphene layer was formed on the silicon substrate prepared above and the H 2 TPP on the graphene layer was placed in the reactor again, and trimethyl aluminum was added to the reactor in the amount of 1.4 × 10 -1 (III) TPP layer was formed by doping Al (III) on the
[실시예 2][Example 2]
실시예 1과 동일하게 실시하되, 금속전구체로 디메틸 징크를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 그래핀과 Zn포피린의 복합체를 구비한 광센서를 제조하였다. A photosensor including a composite of graphene and Zn porphyrin was prepared in the same manner as in Example 1, except that dimethyl zinc was used as the metal precursor.
도 2에서 제조된 본 발명의 복합체의 AFM 이미지를 나타내었으며, 도 3에는 제조된 본 발명의 복합체의 박막특성을 나타내었다.FIG. 3 shows AFM images of the composite of the present invention prepared in FIG. 2, and FIG. 3 shows the thin film characteristics of the composite of the present invention.
도 2에 보이는 바와 같이 본 발명의 복합체가 제조된 것을 알 수 있으며, 도 3에 나타난 바와 같이 그래핀과 금속포피린의 복합체가 그래핀 및 포피린의 특성을 가지면서도 금속에 따른 특성을 가짐을 알 수 있다.As shown in FIG. 2, it can be seen that the composite of the present invention is produced. As shown in FIG. 3, it can be seen that the composite of graphene and metal porphyrin has characteristics of graphene and porphyrin, have.
또한 도 4에 본 발명의 실시예에서 제조된 광센서의 특성을 나타내었으며, 도 4에서 보이는 바와 같이 그래핀만으로 채널 구성된 광센서 소자의 경우 빛에 대한 전기적 저항변화가 없었으며(도 4 a 검은색) 그에 반해서 그래핀 표면위에 금속원자가 없는 포피린을 증착시킨 경우에는 전기저항이 빛의 노출에 대해서 전기저항이 증가하기 시작한 것을 확인할 수 있다. 이와 더불어 포피린층상에 금속도핑을 통하여 본 발명의 복합체를 형성하는 경우에는 빛의 노출에 대해서 전기 저항이 감소하는 것이 보였고, 도핑공정의 금속의 종류에 따라서 광반응 속도 또는 광전류의 양이 달라지는 것을 보이고 있다. 또한 도핑공정 시에 금속의 양도 나노스케일로 조절할 수 있으므로 광반응 속도 또는 전류도 세밀하게 제어가능함을 알 수 있다.4 shows the characteristics of the optical sensor manufactured in the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 4, in the case of the optical sensor composed of only the graphene channel, there was no change in electrical resistance to light Color). On the other hand, when porphyrin without metal atoms is deposited on the surface of graphene, it can be seen that the electrical resistance begins to increase with increasing exposure to light. In addition, when the complex of the present invention is formed on the porphyrin layer by metal doping, the electrical resistance is decreased with respect to exposure to light, and the photoreaction rate or the amount of photocurrent varies depending on the kind of metal in the doping process have. In addition, since the amount of metal can be controlled by the nanoscale during the doping process, the photoreaction rate or current can be finely controlled.
Claims (10)
b) 상기 a)단계의 포피린층에 금속을 도핑하여 복합체를 형성하는 단계;를 포함하며,
그래핀층, 포피린층 및 금속 도핑층이 순차적으로 적층된 복합체의 제조방법.a) forming a porphyrin layer on the graphene layer and
b) doping the porphyrin layer of step a) with a metal to form a complex,
A graphene layer, a porphyrin layer and a metal doping layer are sequentially laminated .
상기 금속은 Ag, Pt, Au, Pd, Cu, Ni, Ir, Zn, Al, Ti, Mg, Rh, W, Co, Cr 또는 Ru인 복합체의 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein the metal is Ag, Pt, Au, Pd, Cu, Ni, Ir, Zn, Al, Ti, Mg, Rh, W, Co, Cr or Ru.
상기 포피린층의 포피린은 하기 화학식 1로 표시되는 복합체의 제조방법.
[화학식 1]
[상기 화학식 1에서
R1 내지 R4는 서로 독립적으로 수소, (C1-C20)알킬, (C2-C20)알케닐, (C2-C20)알키닐, (C6-C20)아릴 또는 (C3-C20)헤테로아릴로 상기 알킬, 알케닐, 알키닐,(C6-C20)아릴 및 헤테로아릴은 하이드록시, 카르복실기, 할로겐, 아미노, (C1-C20)알킬, (C1-C20)알콕시, (C1-C20)알콕시카보닐,(C6-C20)아릴로 더 치환될 수 있다.]The method according to claim 1,
Wherein the porphyrin of the porphyrin layer is represented by the following formula (1).
[Chemical Formula 1]
[Formula 1]
(C1-C20) alkenyl, (C2-C20) alkynyl, (C6-C20) aryl or (C3-C20) heteroaryl, (C6-C20) aryl and heteroaryl are optionally substituted with one or more substituents selected from the group consisting of hydroxy, carboxyl, halogen, amino, (CrC20) alkyl, (CrC20) alkoxy, (CrC20) alkoxycarbonyl, -C20) aryl. ≪ / RTI >
상기 R1 내지 R4는 서로 독립적으로 (C6-C20)아릴인 복합체의 제조방법.The method of claim 3,
Wherein said R1 to R4 are independently (C6-C20) aryl.
B) 상기 그래핀층상에 포피린층을 형성하는 단계; 및
C) 상기 B) 단계의 포피린층에 금속을 도핑하여 복합체를 형성하는 단계;를 포함하며,
그래핀층, 포피린층 및 금속 도핑층이 순차적으로 적층된 복합체를 포함하는 광센서의 제조방법.
A) forming electrodes on both sides of the graphene layer;
B) forming a porphyrin layer on the graphene layer; And
C) doping the porphyrin layer of step B) with a metal to form a complex,
A graphene layer, a porphyrin layer, and a metal doped layer are sequentially laminated .
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| CN111696856B (en) * | 2020-06-29 | 2022-08-23 | 济南大学 | Full-covalent-bond graphene field effect transistor and construction method thereof |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011068635A (en) | 2009-08-31 | 2011-04-07 | Dainippon Printing Co Ltd | Composite comprising liquid porphyrin derivative and nanocarbon material, manufacturing method of the same, charge-transporting material and electronic article |
| KR101071110B1 (en) * | 2010-07-20 | 2011-10-10 | 한국과학기술원 | Nano-structured photodetector with photo-induced charge transfer elements |
| KR101422625B1 (en) | 2013-05-31 | 2014-07-24 | 연세대학교 산학협력단 | VOC sensor based on graphene functionalized by porphyrins and method for manufacturing the same |
-
2016
- 2016-01-11 KR KR1020160003075A patent/KR101825172B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011068635A (en) | 2009-08-31 | 2011-04-07 | Dainippon Printing Co Ltd | Composite comprising liquid porphyrin derivative and nanocarbon material, manufacturing method of the same, charge-transporting material and electronic article |
| KR101071110B1 (en) * | 2010-07-20 | 2011-10-10 | 한국과학기술원 | Nano-structured photodetector with photo-induced charge transfer elements |
| KR101422625B1 (en) | 2013-05-31 | 2014-07-24 | 연세대학교 산학협력단 | VOC sensor based on graphene functionalized by porphyrins and method for manufacturing the same |
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| KR20170083780A (en) | 2017-07-19 |
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