KR101874389B1 - 그래핀 검사 장치, 그래핀 검사 시스템 및 그래핀 검사 방법 - Google Patents

그래핀 검사 장치, 그래핀 검사 시스템 및 그래핀 검사 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 측면에 따르면, 피검사 대상인 그래핀에 전류를 인가함으로써 상기 전류가 인가된 그래핀의 영역 중 육각 구조가 깨진 결함 영역에서는 정상적인 육각 구조를 갖는 영역에서 발생되는 열과 다른 열을 발생시키는 전류 인가부와, 상기 전류가 인가된 그래핀의 열 분포 데이터를 획득하는 데이터 획득부와, 상기 그래핀의 열 분포 데이터에 기초하여 상기 그래핀의 결함 유무를 검출하는 검출부를 포함하며, 상기 검출부는, 상기 데이터 획득부로부터 상기 그래핀의 열 분포 데이터를 수신하는 수신부와, 상기 그래핀의 열 분포 데이터 중에 상기 육각 구조가 깨진 결함 영역에 기인한 비정상적인 열 분포 데이터가 포함되어 있는지 여부로 상기 그래핀의 결함 유무를 판단하는 판단부를 포함하는 그래핀 검사 장치를 제공한다.

Description

그래핀 검사 장치, 그래핀 검사 시스템 및 그래핀 검사 방법{Graphene inspection apparatus, graphene inspection system and method for inspecting graphene}
본 발명은 그래핀 검사 장치, 그래핀 검사 시스템 및 그래핀 검사 방법에 관한 것이다.
현재 탄소에 기반을 둔 재료로서, 탄소 나노튜브(carbon nanotube), 다이아몬드(diamond), 그라파이트(graphite), 그래핀(graphene) 등이 다양한 분야에서 연구되고 있다.
이 중, 탄소나노튜브가 1990년대 이후부터 각광을 받아 오고 있으나 최근에는 판상 구조의 그래핀(graphene)이 많은 주목을 받고 있다. 그래핀은 탄소원자들이 2차원적으로 배열된 수 nm 두께의 박막 물질로서, 그 내부에서 전하가 제로 유효 질량 입자(zero effective mass particle)로 작용하기 때문에 매우 높은 전기전도도를 가지며, 또한 높은 열전도도, 탄성 등을 가진다.
따라서, 그래핀이 연구된 이후로 그래핀에 대한 많은 특성 연구가 진행되고 있으며 다양한 분야에서 활용하기 위한 연구가 진행되고 있다. 이와 같은, 그래핀은 높은 전기 전도도 및 탄성 특성으로 인해 투명하고 플렉서블(flexible)한 소자에 적용하기에 적합하다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 대면적의 그래핀의 결함 유무를 빠른 시간 내에 검출할 수 있는 장치 및 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 피검사 대상인 그래핀에 전류를 인가함으로써, 상기 전류가 인가된 그래핀의 영역 중 육각 구조가 깨진 결함 영역에서는 정상적인 육각 구조를 갖는 영역에서 발생되는 열과 다른 열을 발생시키는 전류 인가부;와, 상기 전류가 인가된 그래핀의 열 분포 데이터를 획득하는 데이터 획득부;와, 상기 그래핀의 열 분포 데이터에 기초하여 상기 그래핀의 결함 유무를 검출하는 검출부를 포함하며, 상기 검출부는, 상기 데이터 획득부로부터 상기 그래핀의 열 분포 데이터를 수신하는 수신부;와, 상기 그래핀의 열 분포 데이터 중에 상기 육각 구조가 깨진 결함 영역에 기인한 비정상적인 열 분포 데이터가 포함되어 있는지 여부로 상기 그래핀의 결함 유무를 판단하는 판단부를 포함하는 그래핀 검사 장치를 제공한다.
여기서, 상기 데이터 획득부는, 상기 전류가 인가된 그래핀에서 발생되는 열복사를 측정하여 전자적으로 기록할 수 있다.
여기서, 상기 그래핀의 열 분포 데이터는 온도 또는 색에 관한 정보를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 판단부는, 상기 그래핀의 열 분포 데이터 중 기설정된 온도와 같거나 상기 기설정된 온도보다 큰 온도에 해당하는 데이터가 포함된 경우에 상기 그래핀에 결함이 있음을 판단할 수 있다.
여기서, 상기 검출부는, 상기 판단부에서 상기 그래핀에 결함이 있다고 판단된 경우에 상기 그래핀의 열 분포 데이터를 저장하는 저장부를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 피검사 대상인 그래핀을 이송하는 이송 장치;와, 상기 그래핀에 전류를 인가함으로써, 상기 전류가 인가된 그래핀의 영역 중 육각 구조가 깨진 결함 영역에서는 정상적인 육각 구조를 갖는 영역에서 발생되는 열과 다른 열을 발생시키는 전류 인가부;와, 상기 전류가 인가된 그래핀의 열 분포 데이터를 획득하는 데이터 획득부;와, 상기 그래핀의 열 분포 데이터에 기초하여 상기 그래핀의 결함 유무를 검출하는 검출부를 포함하며, 상기 검출부는, 상기 데이터 획득부로부터 상기 그래핀의 열 분포 데이터를 수신하는 수신부;와, 상기 그래핀의 열 분포 데이터 중에 상기 육각 구조가 깨진 결함 영역에 기인한 비정상적인 열 분포 데이터가 포함되어 있는지 여부로 상기 그래핀의 결함 유무를 판단하는 판단부를 포함하는 그래핀 검사 시스템을 제공한다.
여기서, 상기 이송 장치는, 롤러 또는 컨베이어 벨트를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 데이터 획득부는, 상기 그래핀의 열 분포 데이터로서 상기 이송 장치에 의해 이송되는 그래핀의 열 분포 이미지를 실시간으로 획득하여 상기 검출부로 전송할 수 있다.
여기서, 상기 그래핀의 열 분포 이미지는 색 정보를 포함하며, 상기 판단부는, 상기 그래핀의 열 분포 이미지의 영역 중에서 주변의 색 분포와 다른 색 분포를 갖는 영역이 있는지 여부에 따라 상기 그래핀의 결함 유무를 판단할 수 있다.
여기서, 상기 그래핀의 열 분포 이미지는 색 정보를 포함하며, 상기 판단부는, 상기 그래핀의 열 분포 이미지의 영역 중에, 기준 온도와 같은 색 분포를 갖는 영역 이상의 또는 상기 기준 온도보다 높은 온도와 대응하는 색 분포를 갖는 영역이 포함되었는지 여부에 따라 상기 그래핀의 결함 유무를 판단할 수 있다.
여기서, 상기 검출부는, 상기 판단부에서 상기 그래핀에 결함이 있다고 판단된 경우에 상기 그래핀의 열 분포 데이터를 저장하는 저장부를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 대면적으로 형성되고 회로 패턴이 형성되지 않은 원소재 상태인 그래핀에 전류를 인가함으로써, 상기 전류가 인가된 그래핀의 영역 중 육각 구조가 깨진 결함 영역에서는 정상적인 육각 구조를 갖는 영역에서 발생되는 열과 다른 열을 발생시키는 단계;와, 상기 전류가 인가된 그래핀의 열 분포 데이터를 획득하는 단계;와, 상기 그래핀의 열 분포 데이터에 기초하여 상기 그래핀의 결함 유무를 검출하는 단계를 포함하며, 상기 그래핀의 결함 유무를 검출하는 단계는, 상기 그래핀의 열 분포 데이터 중에 상기 육각 구조가 깨진 결함 영역에 기인한 비정상적인 열 분포 데이터가 포함되어 있는지 여부로 상기 그래핀의 결함 유무를 판단하여 검출하는 그래핀 검사 방법을 제공한다.
여기서, 상기 전류가 인가된 그래핀의 열 분포 데이터를 획득하는 단계는, 상기 전류가 인가된 그래핀에서 발생되는 열복사를 측정하여 전자적으로 기록하여 획득할 수 있다.
여기서, 상기 그래핀의 열 분포 데이터는 온도 또는 색에 관한 정보를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 그래핀의 결함 유무를 검출하는 단계는, 상기 그래핀의 열 분포 데이터 중 기설정된 온도와 같거나 상기 기설정된 온도보다 큰 온도에 해당하는 데이터가 포함된 경우에 상기 그래핀에 결함이 있음을 판단하여 검출할 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 일 실시예에 따르면, 간단한 구성으로 그래핀에 대한 결함을 빠른 시간 내에 검출할 수 있다. 따라서, 대량으로 생산된 대면적의 그래핀 품질 검사의 효율을 크게 증가시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 그래핀 검사 장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 2는 그래핀에 전류를 인가하는 경우를 개략적으로 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 그래핀 검사 장치에 이용된 그래핀의 결함과 그에 따른 발열 상태를 개략적으로 나타낸 개념도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예로서 검출부가 그래핀의 결함을 검출하는 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예로서 검출부가 그래핀의 결함을 검출하는 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예로서 릴투릴 방식에 따른 그래핀 검사 시스템을 개략적으로 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예로서, 패널 타입의 그래핀에 대한 그래핀 검사 시스템을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 그래핀 검사 장치를 개략적으로 나타낸 블록도이고, 도 2는 그래핀에 전류를 인가하는 경우를 개략적으로 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 그래핀 검사 장치(10)는 그래핀(G)에 전류를 인가하는 전류 인가부(110), 그래핀(G)에서 발생하는 열 분포 데이터를 획득하는 데이터 획득부(120), 및 열 분포 데이터를 기초로 그래핀(G)의 결함 유무를 검출하는 검출부(130)를 포함한다.
전류 인가부(110)는 그래핀(G)에 전류를 인가한다. 그래핀(G)은 전기적, 기계적, 화학적인 안정성을 가지고 있을 뿐만 아니라 전류 전도성도 우수한 물질이다. 따라서, 전류 인가부(110)를 이용하여 그래핀(G)에 전류를 인가하면, 도 2에 도시된 바와 같이 인가된 전류는 일정한 면적을 갖는 그래핀(G)의 일측에서 타측을 향해 흐른다.
도 3a는 정상적인 그래핀의 결정 구조를 도시한 것이고, 도 3b는 결함이 있는 그래핀의 결정 구조를 도시한 것이다.
도 3a를 참고하면, 그래핀(G1)은 육각형의 탄소 원자가 연속적으로 결합한 구조이다. 그러나, 그래핀(G2)의 형성 및 형성 후 취급 과정에서의 그래핀(G2)의 육각 구조가 손상될 수 있다(도 3b참조). 결함이 있는 그래핀(G2)에 전류를 인가하면, 육각 구조가 깨진 결함 영역에서는 정상적인 육각 구조를 갖는 영역과 달리 높은 저항 값을 가질 수 있다. 즉, 정상적으로 합성되어 결함이 없는 그래핀(G1)은 모든 영역에서 동일한 전류가 흐르기 때문에 동일한 열이 발생하지만, 합성 또는 취급 과정에서 결함이 발생한 그래핀(G2)의 경우, 결함 영역에서 발생하는 열은 정상적인 영역과 다르다. 그래핀(G1, G2)에서 발생하는 열을 기초로 그래핀(G1, G2)의 결함 유무를 검출할 수 있다.
데이터 획득부(120)는 전류가 인가된 그래핀(G)의 열 분포 데이터를 획득한다. 예컨대, 데이터 획득부(120)는 열 분포 데이터로서 온도에 관한 정보 또는 색에 관한 정보를 전자적으로 기록할 수 있다.
예를 들어, 데이터 획득부(120)는 그래핀(G)의 열 분포를 소정의 이미지로 획득하는 열화상 촬영부로서 열화상 카메라를 포함할 수 있다. 열화상 카메라는 그래핀(G)에서 발생하는 열 복사를 전자적 이미지로 기록하여, 검출부(130)로 전송할 수 있다.
검출부(130)는 열 분포 데이터를 수신하는 수신부(131), 판단부(132), 및 저장부(133)를 구비할 수 있다.
수신부(131)는 데이터 획득부(120)로부터 열 분포 데이터를 수신하고, 판단부(132)는 수신한 열 분포 데이터에 기초하여 그래핀(G)의 결함 유무를 판단한다. 앞서 도 3을 참고하여 설명한 바와 같이 결함 영역에서 열 분포 상태는 정상 영역의 열 분포 상태와 다르므로, 판단부(132)는 그래핀(G)의 열 분포 데이터 중에 비정상적인 열 분포 데이터가 포함되어 있는지 여부로 그래핀(G)의 결함 유무를 판단할 수 있다.
저장부(133)는 판단부(132)에서 그래핀(G)에 결함이 있다고 판단된 경우에 해당 열 분포 데이터를 저장할 수 있다. 저장된 열 분포 데이터를 갖는 그래핀(G)은 추후 공정을 통해 제거될 수 있다.
이하에서는, 검출부(130)가 그래핀(G)의 결함 유무를 판단하는 실시 형태를 설명한다. 이하에서 설명하는 판단 방법은 일 실시예일뿐이므로, 본 발명의 검출부(130)의 동작을 이하에서 설명되는 내용으로 한정해서는 안될 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 검출부가 그래핀의 결함 유무를 판단하는 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 단계 S410에서 검출부(130)는 그래핀(G)의 열 분포 데이터를 수신한다. 검출부(130)가 수신한 열 분포 데이터는 이미지로서, 열 분포 데이터(Ci, i=1,2,…,m)는 복수개(m개)의 색에 관한 정보를 포함할 수 있다. 예컨대, 데이터 획득부(120)가 촬영한 이미지를 복수개의 가상 영역으로 구획하였을 때 어느 하나의 영역에 해당하는 색 정보가 하나의 데이터에 대응될 수 있다.
단계 S420에서, 검출부(130)는 열 분포 데이터를 기초로 주변부와 다른 색을 갖는 영역이 있는지 판단한다. 이를 위해, 열분포 데이터 중 주변부와 다른 색 정보를 갖는 갖는 데이터가 있는지 판단할 수 있다. 열 분포 데이터 중 주변부와 현저하게 다른 색 정보를 갖는 데이터가 포함된 경우에 해당 데이터와 대응하는 영역은 결함 영역으로서, 검출부(130)는 그래핀(G)에 결함이 있다고 판단할 수 있다.
또 다른 실시예로서, 검출부(130)는 열 분포 데이터를 기초로 기준 온도와 같은 색 분포 또는 기준 온도보다 높은 온도와 대응하는 색 분포를 갖는 영역이 포함되었는지 판단함으로써, 그래핀(G)에 결함 유무를 판단할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 검출부가 그래핀의 결함 유무를 판단하는 또 다른 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 단계 S510에서 검출부(130)는 그래핀(G)의 열 분포 데이터를 수신한다(S510). 그래핀(G)의 열 분포 데이터(Ti, i=1,2,…,m)는 복수개(m개)로서, 온도에 관한 정보를 포함할 수 있다.
이 후, 검출부(130)는 복수개의 열 분포 데이터 중 기준 온도 이상의 데이터가 포함되었는지 판단한다(S520). 판단 결과, 획득된 열 분포 데이터의 온도(Ti)가 기준 온도(T기준)와 동일하거나 기준 온도(T기준)보다 높은 경우에 그래핀(G)에 결함이 있다고 판단할 수 있다. 판단 과정은 데이터의 개수만큼 반복 수행될 수 있다(S530, S540). 혹은, 결함이 있다고 판단될 때까지 반복 수행될 수 있다. 기준 온도(T기준)는 그래핀(G)에 인가되는 전류값 및 결함 종류 및 크기를 고려하여 검사자가 설정할 수 있다.
또 다른 실시예로서, 검출부(130)는 열 분포 데이터를 기초로 주변부와 다른 온도를 갖는 영역이 포함되었는지 판단함으로써, 그래핀(G)에 결함 유무를 판단할 수 있다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 그래핀 검사 시스템을 개략적으로 도시한 것이다.
도 6을 참고하면, 그래핀 검사 시스템(60)은 롤투롤 방식으로, 그래핀(G)을 이송할 수 있는 이송 장치, 이송되는 그래핀(G)을 검사하는 그래핀 검사 장치를 포함한다.
이송 장치는 이송용 롤러(61, 62)를 이용하여 데이터 획득부(120)를 향하여 피검사 대상인 그래핀(G)을 이송한다. 데이터 획득부(120)의 하부에는 전류 인가부(110)가 구비되어, 데이터 획득부(120)의 하방에 놓인 그래핀(G)으로 전류를 인가한다. 그래핀(G)은 릴(미도시)에 감긴 상태에서 이송용 롤러(61, 62)에 의해 운반되어 일방향을 향해 진행할 수 있다.
전류가 인가된 그래핀(G)은 그래핀(G) 자체의 저항에 의하여 열을 발생한다. 데이터 획득부(120)는 그래핀(G)에서 발생하는 열 분포 데이터를 획득한다. 예컨대, 그래핀(G)에서 발생하는 열복사를 이미지로 획득할 수 있다. 검출부(130)는 열 분포 데이터를 수신한 후, 이를 기초로 그래핀(G)에 결함이 있는지 여부를 판단한다. 그래핀(G)의 결함 검출 방법은 앞서 도 1 내지 도 5를 참고하여 설명한 바와 같다.
이송 장치는 실시간으로 그래핀(G)을 이송한다. 이 때, 데이터 획득부(120)의 데이터 획득을 용이하게 하기 위하여 이송 장치는 일시 정지할 수 있다. 또 다른 실시예로, 데이터 획득부(120)인 열화상 카메라의 촬영이 고속으로 진행되는 경우라면, 이송 장치는 멈추지 않고 일정한 속도로 그래핀(G)을 이송할 수 있다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 그래핀 검사 시스템을 개략적으로 도시한 것이다.
도 7을 참고하면, 본 실시예에 따른 그래핀 검사 시스템(70)도 그래핀(G)을 이송할 수 있는 이송 장치, 이송되는 그래핀(G)을 검사하는 그래핀 검사 장치를 포함한다. 다만, 본 발명에 따른 이송 장치는 컨베이어 벨트(71)를 구비하여, 소정의 크기로 절단된 각각의 그래핀(G)을 이송할 수 있다.
컨베이어 벨트(71)에 의하여 그래핀(G)이 데이터 획득부(120)의 하방에 놓이면, 데이터 획득부(120)가 해당 그래핀(G)의 열 분포 데이터를 획득하여 검출부(130)로 전송하고 검출부(130)는 앞서 설명한 바와 같은 과정을 통해 결함 유무를 검출한다.
일반적으로, 그래핀(G)은 화학기상 증착 방법을 이용하여 제작될 수 있는데 본 발명에 따른 그래핀 검사 장치(10) 또는 그래핀 검사 시스템은 그래핀(G)이 형성된 이후라면 언제든지 적용할 수 있다.
예컨대, 그래핀(G)은 구리와 같은 금속 촉매층이 형성된 베이스 부재를 챔버에 넣고, 탄소를 포함하는 가스와 열을 공급함으로써, 금속 촉매층에 탄소가 흡수되도록 한다. 이어, 급속 냉각을 수행함으로써 금속 촉매층으로부터 탄소를 분리시켜 결정화시킨다. 이후, 전사 부재를 이용하여 전사 작업을 수행한 후, 금속 촉매층을 에칭으로 제거함으로써 그래핀(G)의 제조를 완성할 수 있다.
이와 같은 그래핀 제조 과정에서, 그래핀 검사 장치(10) 또는 그래핀 검사 시스템은 급속 냉각을 통해 탄소를 분리시켜 결정화하는 단계, 전사 작업을 수행한 단계, 또는 그래핀 제조가 완성된 이 후에 적용될 수 있다.
비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위에는 본 발명의 요지에 속하는 한 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.
10: 그래핀 검사 장치 110: 전류 인가부
120: 데이터 획득부 130: 검출부
60, 70: 그래핀 검사 시스템 61, 62: 이송용 롤러
71: 컨베이어 벨트 G: 그래핀

Claims (15)

  1. 대면적으로 형성되고 회로 패턴이 형성되지 않은 원소재 상태인 그래핀에 전류를 인가함으로써, 상기 전류가 인가된 그래핀의 영역 중 육각 구조가 깨진 결함 영역에서는 정상적인 육각 구조를 갖는 영역에서 발생되는 열과 다른 열을 발생시키는 전류 인가부;
    상기 전류가 인가된 그래핀의 열 분포 데이터를 획득하는 데이터 획득부; 및
    상기 그래핀의 열 분포 데이터에 기초하여 상기 그래핀의 결함 유무를 검출하는 검출부를 포함하며,
    상기 검출부는,
    상기 데이터 획득부로부터 상기 그래핀의 열 분포 데이터를 수신하는 수신부; 및
    상기 그래핀의 열 분포 데이터 중에 상기 육각 구조가 깨진 결함 영역에 기인한 비정상적인 열 분포 데이터가 포함되어 있는지 여부로 상기 그래핀의 결함 유무를 판단하는 판단부를 포함하는 그래핀 검사 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 데이터 획득부는,
    상기 전류가 인가된 그래핀에서 발생되는 열복사를 측정하여 전자적으로 기록하는 그래핀 검사 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 그래핀의 열 분포 데이터는 온도 또는 색에 관한 정보를 포함하는 그래핀 검사 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 판단부는,
    상기 그래핀의 열 분포 데이터 중 기설정된 온도와 같거나 상기 기설정된 온도보다 큰 온도에 해당하는 데이터가 포함된 경우에 상기 그래핀에 결함이 있음을 판단하는 그래핀 검사 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 검출부는,
    상기 판단부에서 상기 그래핀에 결함이 있다고 판단된 경우에 상기 그래핀의 열 분포 데이터를 저장하는 저장부를 더 포함하는 그래핀 검사 장치.
  6. 대면적으로 형성되고 회로 패턴이 형성되지 않은 원소재 상태인 그래핀을 이송하는 이송 장치;
    상기 그래핀에 전류를 인가함으로써, 상기 전류가 인가된 그래핀의 영역 중 육각 구조가 깨진 결함 영역에서는 정상적인 육각 구조를 갖는 영역에서 발생되는 열과 다른 열을 발생시키는 전류 인가부;
    상기 전류가 인가된 그래핀의 열 분포 데이터를 획득하는 데이터 획득부; 및
    상기 그래핀의 열 분포 데이터에 기초하여 상기 그래핀의 결함 유무를 검출하는 검출부를 포함하며,
    상기 검출부는,
    상기 데이터 획득부로부터 상기 그래핀의 열 분포 데이터를 수신하는 수신부; 및
    상기 그래핀의 열 분포 데이터 중에 상기 육각 구조가 깨진 결함 영역에 기인한 비정상적인 열 분포 데이터가 포함되어 있는지 여부로 상기 그래핀의 결함 유무를 판단하는 판단부를 포함하는 그래핀 검사 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 이송 장치는,
    롤러 또는 컨베이어 벨트를 포함하는 그래핀 검사 시스템.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 데이터 획득부는,
    상기 그래핀의 열 분포 데이터로서 상기 이송 장치에 의해 이송되는 그래핀의 열 분포 이미지를 실시간으로 획득하여 상기 검출부로 전송하는 그래핀 검사 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 그래핀의 열 분포 이미지는 색 정보를 포함하며,
    상기 판단부는,
    상기 그래핀의 열 분포 이미지의 영역 중에서 주변의 색 분포와 다른 색 분포를 갖는 영역이 있는지 여부에 따라 상기 그래핀의 결함 유무를 판단하는 그래핀 검사 시스템.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 그래핀의 열 분포 이미지는 색 정보를 포함하며,
    상기 판단부는,
    상기 그래핀의 열 분포 이미지의 영역 중에, 기준 온도와 같은 색 분포를 갖는 영역 이상의 또는 상기 기준 온도보다 높은 온도와 대응하는 색 분포를 갖는 영역이 포함되었는지 여부에 따라 상기 그래핀의 결함 유무를 판단하는 그래핀 검사 시스템.
  11. 제6항에 있어서,
    상기 검출부는,
    상기 판단부에서 상기 그래핀에 결함이 있다고 판단된 경우에 상기 그래핀의 열 분포 데이터를 저장하는 저장부를 더 포함하는 그래핀 검사 시스템.
  12. 대면적으로 형성되고 회로 패턴이 형성되지 않은 원소재 상태인 그래핀에 전류를 인가함으로써, 상기 전류가 인가된 그래핀의 영역 중 육각 구조가 깨진 결함 영역에서는 정상적인 육각 구조를 갖는 영역에서 발생되는 열과 다른 열을 발생시키는 단계;
    상기 전류가 인가된 그래핀의 열 분포 데이터를 획득하는 단계; 및
    상기 그래핀의 열 분포 데이터에 기초하여 상기 그래핀의 결함 유무를 검출하는 단계를 포함하며,
    상기 그래핀의 결함 유무를 검출하는 단계는, 상기 그래핀의 열 분포 데이터 중에 상기 육각 구조가 깨진 결함 영역에 기인한 비정상적인 열 분포 데이터가 포함되어 있는지 여부로 상기 그래핀의 결함 유무를 판단하여 검출하는 그래핀 검사 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 전류가 인가된 그래핀의 열 분포 데이터를 획득하는 단계는,
    상기 전류가 인가된 그래핀에서 발생되는 열복사를 측정하여 전자적으로 기록하여 획득하는 그래핀 검사 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 그래핀의 열 분포 데이터는 온도 또는 색에 관한 정보를 포함하는 그래핀 검사 방법.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 그래핀의 결함 유무를 검출하는 단계는,
    상기 그래핀의 열 분포 데이터 중 기설정된 온도와 같거나 상기 기설정된 온도보다 큰 온도에 해당하는 데이터가 포함된 경우에 상기 그래핀에 결함이 있음을 판단하여 검출하는 그래핀 검사 방법.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100783352B1 (ko) * 2006-09-04 2007-12-10 한국표준과학연구원 Pcb 어셈블리 검사 장치와 방법
WO2010059503A2 (en) 2008-11-18 2010-05-27 Takeda Pharmaceutical Company Limited PROCESS FOR MAKING (R) -3-(2,3-DIHYDROXYPROPYL)-6-FLUORO-5-(2-FLOURO-4-IODOPHENYLAMINO)-8-METHYLPYRIDO[2,3-d]PYRIMIDINE-4,7(3H,8H)-DIONE AND INTERMEDIATES THEREOF
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KR100984679B1 (ko) 2009-12-23 2010-10-01 주식회사 비츠로테크 열화상 카메라를 이용한 수배전반 열화 예측시스템
US20110006837A1 (en) * 2009-06-02 2011-01-13 Feng Wang Graphene Device, Method of Investigating Graphene, and Method of Operating Graphene Device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100783352B1 (ko) * 2006-09-04 2007-12-10 한국표준과학연구원 Pcb 어셈블리 검사 장치와 방법
WO2010059503A2 (en) 2008-11-18 2010-05-27 Takeda Pharmaceutical Company Limited PROCESS FOR MAKING (R) -3-(2,3-DIHYDROXYPROPYL)-6-FLUORO-5-(2-FLOURO-4-IODOPHENYLAMINO)-8-METHYLPYRIDO[2,3-d]PYRIMIDINE-4,7(3H,8H)-DIONE AND INTERMEDIATES THEREOF
JP2010160122A (ja) 2009-01-12 2010-07-22 Kobe Univ 被検査体の欠陥検査方法及びその装置
US20110006837A1 (en) * 2009-06-02 2011-01-13 Feng Wang Graphene Device, Method of Investigating Graphene, and Method of Operating Graphene Device
KR100984679B1 (ko) 2009-12-23 2010-10-01 주식회사 비츠로테크 열화상 카메라를 이용한 수배전반 열화 예측시스템

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