KR101946497B1 - Method of manufacturing chalcogenide thin film - Google Patents

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Abstract

본 발명은 (a) 전이금속 전구체, 황(S) 화합물 및 이온성 액체를 포함하는 전구체 용액을 기판 상에 코팅하는 단계; 및 (b) 마이크로파를 조사하는 단계;를 포함하는 칼코게나이드 박막의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 칼코게나이드 박막의 제조방법은 마이크로파를 이용하여, 용액공정으로 빠르고 저렴하게 대면적으로 박막을 형성할 수 있고, 박막의 두께조절이 가능하며, 결정성이 우수한 박막을 제조할 수 있다.(A) coating a precursor solution comprising a transition metal precursor, a sulfur compound and an ionic liquid onto a substrate; And (b) irradiating microwaves to the chalcogenide thin film. The method of producing a chalcogenide thin film of the present invention can form a thin film with a large area quickly and inexpensively by a solution process using a microwave, can control the thickness of the thin film, and can produce a thin film having excellent crystallinity .

Description

칼코게나이드 박막의 제조방법{METHOD OF MANUFACTURING CHALCOGENIDE THIN FILM}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a method for manufacturing a chalcogenide thin film,

본 발명은 칼코게나이드 박막의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 마이크로파를 이용하여, 용액공정으로 칼코게나이드 박막을 형성하는 칼코게나이드 박막의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing a chalcogenide thin film, and more particularly, to a method for producing a chalcogenide thin film using a microwave to form a chalcogenide thin film by a solution process.

주기율표 16족에 속하는 원소 중 산소(O), 황(S), 셀레늄(Se), 텔루륨(Te), 폴로늄(Po) 다섯 원소를 산소족 원소(oxygen group element)라고 하며 이들 중 황, 셀레늄, 텔루륨의 세 원소만을 황족원소 또는 칼코겐(chalcogens)이라고도 한다.Among the elements belonging to group 16 of the periodic table, oxygen (O), sulfur (S), selenium (Se), tellurium (Te) and polonium (Po) are referred to as oxygen group elements, Only the three elements of tellurium are also referred to as elemental or chalcogens.

산소, 황은 대표적인 비금속원소이나 이밖에는 원자번호의 증가와 함께 비금속성을 잃고 금속성이 증가한다. 셀레늄, 텔루륨, 폴로늄은 희유원소이고 폴로늄은 천연방사성 원소이다.Oxygen and sulfur are representative non-metallic elements, but with the increase of atomic number they lose their nonmetals and increase their metallicity. Selenium, tellurium, and polonium are rare elements, and polonium is a natural radioactive element.

금속 칼코게나이드(metal chacogenide)는 전이금속과 칼코겐의 화합물로서 그래핀과 유사한 구조를 가지는 나노 재료이다. 그 두께는 원자 수 층의 두께로 매우 얇기 때문에 유연하고 투명한 특성을 가지며, 전기적으로는 반도체, 도체 등의 다양한 성질을 보인다.Metal chacogenide is a nanomaterial having a structure similar to graphene as a transition metal and chalcogen compound. Its thickness is very thin due to the thickness of the atomic layer, so it has flexible and transparent characteristics, and it has various properties such as semiconductor, conductor and the like electrically.

특히, 반도체 성질의 금속 칼코게나이드의 경우 적절한 밴드갭(band gap)을 가지면서 수백 ㎠/V·s의 전자 이동도를 보이므로 트랜지스터 등의 반도체 소자의 응용에 적합하고 향후 유연 트랜지스터 소자에 큰 잠재력을 가지고 있다.Particularly, in the case of a semiconductor chalcogenide having an appropriate band gap and electron mobility of several hundreds cm 2 / V · s, it is suitable for application of a semiconductor device such as a transistor, It has potential.

금속 칼코게나이드 물질 중 가장 활발히 연구되고 있는 MoS2, WS2 등의 경우 단층 상태에서 다이렉트 밴드갭(direct band gap)을 가지므로 효율적인 광 흡수가 일어날 수 있어 광센서, 태양전지 등의 광소자 응용에 적합하다.An optical element such as a metal chalcogenide material most actively studied and MoS 2, In the case of WS 2 and so on, because of the direct band gap (direct band gap) in a single layer state there is an efficient light absorption can take place with optical sensors, solar cells of the application Lt; / RTI >

이러한 금속 칼코게나이드 박막을 형성하는 방법은 크게 두 가지가 있다. 벌크 재료를 박리하여 사용하는 방법과 기상합성법이다. 기상합성법은 진공장비 사용이 불가피하며, 고온 상에서 긴 시간 반응을 통하여 합성이 가능하기 때문에 경제적으로 많은 비용이 소모되는 단점이 있다. 또한 패턴 제작에 있어 큰 어려움이 있으며, 진공 챔버의 크기 제한에 의하여 박막의 면적에 있어서도 제약이 있는 문제점이 있었다. There are two methods for forming such a metal chalcogenide thin film. A method in which a bulk material is peeled and used, and a vapor phase synthesis method. In the vapor phase synthesis method, vacuum equipment is inevitable, and since synthesis is possible through a long time reaction at a high temperature, it is disadvantageous in that it is costly and economical. In addition, there is a great difficulty in pattern production, and there is a limitation in the area of the thin film due to the size limitation of the vacuum chamber.

본 발명의 목적은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 마이크로파를 이용하여, 용액공정으로 빠르고 저렴하게 대면적으로 박막을 형성할 수 있고, 박막의 두께조절이 가능하며, 결정성이 우수한 박막을 제조할 수 있는 칼코게나이드 박막의 제조방법을 제공하는 데 있다. An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a thin film which can form a thin film in a large area quickly and inexpensively using a solution process, And a method for producing the chalcogenide thin film.

또한, 본 발명의 다른 목적은 수지로 패턴을 형성하여 간단하게 패턴화할 수 있는 칼코게나이드 박막의 제조방법을 제공하는 데 있다. Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a chalcogenide thin film which can be easily patterned by forming a pattern with a resin.

본 발명의 일 측면에 따르면, (a) 전이금속 전구체, 황(S) 화합물 및 이온성 액체를 포함하는 전구체 용액을 기판 상에 코팅하는 단계; 및 (b) 마이크로파를 조사하는 단계;를 포함하는 칼코게나이드 박막의 제조방법이 제공된다.According to one aspect of the present invention, there is provided a method for preparing a precursor solution comprising: (a) coating a precursor solution comprising a transition metal precursor, a sulfur compound and an ionic liquid onto a substrate; And (b) irradiating microwaves. The present invention also provides a method of manufacturing a chalcogenide thin film.

상기 마이크로파의 세기가 100 내지 1,000 W일 수 있다. The intensity of the microwaves may be 100 to 1,000 W.

상기 마이크로파가 0.1분 내지 10분 동안 조사될 수 있다. The microwaves can be irradiated for 0.1 to 10 minutes.

상기 전이금속 전구체가 몰리브데늄 클로라이드(MoCl5), 소디움 몰리브데이트(Na2MoO4), 암모늄 테트라티오몰리브데이트((NH4)2MoS4), 암모늄 몰리브데이트((NH4)6Mo7O274H2O) 및 몰리브데늄 트리옥사이드(MoO3) 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. Denyum the transition metal precursor is molybdenum chloride (MoCl 5), sodium molybdate (Na 2 MoO 4), ammonium tetra thio molybdate ((NH 4) 2 MoS 4), ammonium molybdate ((NH 4) 6 Mo 7 O 27 4H 2 O) and molybdenum trioxide (MoO 3 ).

상기 황 화합물이 티오우레아(CH4N2S), 이황화탄소(CS2), 황화나트륨(Na2S) 및 티오아세트아미드(C2H5NS) 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. The sulfur compound may include at least one selected from thiourea (CH 4 N 2 S), carbon disulfide (CS 2 ), sodium sulfide (Na 2 S) and thioacetamide (C 2 H 5 NS).

상기 이온성 액체가 상기 마이크로파의 발열체(susceptor)일 수 있다. The ionic liquid may be a susceptor of the microwave.

상기 이온성 액체가　BMIM-BF4,　EMIM-BF4, EMIM-TFSI, EMIM-TCB,　BMIM-TFSI, EMIM-SO4,　DMIM-BF4 및 DMIM-TFSI 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. The ionic liquid may include at least one selected from BMIM-BF 4, EMIM-BF 4 , EMIM-TFSI, EMIM-TCB, BMIM-TFSI, EMIM-SO 4 , DMIM-BF 4 and DMIM-TFSI .

단계 (a) 이전에, 상기 기판에 산소 플라즈마 처리를 수행할 수 있다. Prior to step (a), an oxygen plasma treatment may be performed on the substrate.

상기 기판이 실리콘 웨이퍼, 사파이어 기판, 마이카 기판, ITO, FTO 및 유리 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. The substrate may include at least one selected from the group consisting of a silicon wafer, a sapphire substrate, a mica substrate, ITO, FTO, and glass.

상기 실리콘 웨이퍼가 p-도핑될 수 있다. The silicon wafer may be p-doped.

단계 (b) 전에, 상기 기판을 커버 부재로 덮는 단계를 추가로 포함할 수 있다. The step (b) may further include the step of covering the substrate with the cover member.

상기 커버 부재가 실리콘 웨이퍼, 사파이어 기판, 마이카 기판, ITO, FTO 및 유리 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. The cover member may include at least one selected from the group consisting of a silicon wafer, a sapphire substrate, a mica substrate, ITO, FTO, and glass.

단계 (b) 이후에, 잔류하는 이온성 액체를 제거하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. After step (b), the step of removing residual ionic liquid may further comprise the step of removing.

본 발명의 다른 하나의 측면에 따르면, (a) 수지패턴이 형성된 기판을 준비하는 단계; (b) 상기 기판 상에 전이금속 전구체, 황(S) 화합물 및 이온성 액체를 포함하는 전구체 용액을 코팅하는 단계; (c) 상기 기판을 제1 커버 부재로 덮는 단계; (d) 소정의 시간 이후에 상기 제1 커버 부재를 제거하는 단계; (e) 상기 수지패턴을 제거하는 단계; 및 (f) 마이크로파를 조사하는 단계;를 포함하는 칼코게나이드 박막의 제조방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: (a) preparing a substrate on which a resin pattern is formed; (b) coating a precursor solution comprising a transition metal precursor, a sulfur compound and an ionic liquid on the substrate; (c) covering the substrate with a first cover member; (d) removing the first cover member after a predetermined time; (e) removing the resin pattern; And (f) irradiating microwaves to the chalcogenide thin film.

상기 수지패턴이 폴리카프로락톤[poly(ε-caprolactone)], 폴리디옥사논(polydioxanone), 폴리락틱산[poly(lactic acid)], 폴리글리콜산[poly(glycolic acid)] 및 폴리(γ-에틸 글루타메이트)[poly(γ-ethyl glutamate)] 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. Wherein the resin pattern is selected from the group consisting of poly (竜 -caprolactone), polydioxanone, poly (lactic acid), poly (glycolic acid) Ethyl glutamate) [poly (γ-ethyl glutamate)].

단계 (e)에서, 상기 수지패턴을 톨루엔, 클로로포름, 헥산 및 다이클로로메테인(CH2Cl2) 1종 이상을 이용하여 제거할 수 있다. In step (e), the resin pattern may be removed using one or more of toluene, chloroform, hexane, and dichloromethane (CH 2 Cl 2 ).

단계 (b) 이전에, 상기 수지패턴이 형성된 기판에 산소 플라즈마 처리를 수행할 수 있다. Prior to step (b), an oxygen plasma treatment may be performed on the substrate on which the resin pattern is formed.

상기 제1 커버 부재가 유리, 실리콘 웨이퍼, 사파이어 기판, 마이카 기판, ITO 및 FTO 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. The first cover member may include at least one selected from the group consisting of glass, a silicon wafer, a sapphire substrate, a mica substrate, ITO, and FTO.

단계 (f) 이전에, 상기 기판을 제2 커버 부재로 덮는 단계를 추가로 포함할 수 있다. Before step (f), the step of covering the substrate with the second cover member may further comprise.

상기 제2 커버 부재가 실리콘 웨이퍼, 사파이어 기판, 마이카 기판, ITO, FTO 및 유리 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. The second cover member may include at least one selected from the group consisting of a silicon wafer, a sapphire substrate, a mica substrate, ITO, FTO, and glass.

본 발명의 다른 또 하나의 측면에 따르면, 상기 칼코게나이드 박막의 제조방법을 포함하는 광전자소자의 제조방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an optoelectronic device including a method of manufacturing the chalcogenide thin film.

본 발명의 칼코게나이드 박막의 제조방법은 마이크로파를 이용하여, 용액공정으로 빠르고 저렴하게 대면적으로 박막을 형성할 수 있고, 박막의 두께조절이 가능하며, 결정성이 우수한 박막을 제조할 수 있다.The method of producing a chalcogenide thin film of the present invention can form a thin film with a large area quickly and inexpensively by a solution process using a microwave, can control the thickness of the thin film, and can produce a thin film having excellent crystallinity .

또한, 칼코게나이드 박막의 제조방법은 수지로 패턴을 형성함으로써 간단하게 박막을 패턴화할 수 있다. In addition, the method of producing a chalcogenide thin film can easily pattern the thin film by forming a pattern with a resin.

도 1은 본 발명의 두 가지 실시예에 따른 칼코게나이드 박막의 제조방법을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2는 실시예 1에 따라 제조된 칼코게나이드 박막의 특성을 확인하기 위한 실험 결과들이다.
도 3은 실시예 2에 따라 제조된 패턴화된 칼코게나이드 박막의 특성을 확인하기 위한 실험 결과들이다.
도 4는 소자 실시예 1에 따라 제조된 광검출기의 특성을 분석한 결과들이다.FIG. 1 schematically illustrates a method of manufacturing a chalcogenide thin film according to two embodiments of the present invention.
Fig. 2 shows experimental results for confirming the characteristics of the chalcogenide thin film produced according to Example 1. Fig.
Fig. 3 shows experimental results for confirming the characteristics of the patterned chalcogenide thin film produced according to Example 2. Fig.
4 shows the results of analyzing the characteristics of the photodetector manufactured according to the first embodiment of the present invention.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하도록 한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention.

그러나, 이하의 설명은 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.However, the following description does not limit the present invention to specific embodiments. In the following description of the present invention, detailed description of related arts will be omitted if it is determined that the gist of the present invention may be blurred .

본원에서 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 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises ", or" having ", and the like, specify that the presence of stated features, integers, steps, operations, elements, or combinations thereof, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, or combinations thereof.

도 1은 본 발명의 두 가지 실시예에 따른 칼코게나이드 박막의 제조방법을 개략적으로 나타낸 것이다. 여기서, 기판과 커버 부재는 실리콘 웨이퍼로, 칼코게나이드 박막은 MoS2로, 제1 커버 부재는 유리로 예시하였다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구범위의 범주에 의해 정의될 뿐이다.FIG. 1 schematically illustrates a method of manufacturing a chalcogenide thin film according to two embodiments of the present invention. Here, the substrate and the cover member are exemplified by a silicon wafer, the chalcogenide thin film by MoS 2 , and the first cover member by glass. However, it should be understood that the present invention is not limited thereto, and the present invention is only defined by the scope of the following claims.

이하, 도 1의 (a)를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 칼코게나이드 박막의 제조방법에 대해 상세히 설명하도록 한다. Hereinafter, a method of manufacturing a chalcogenide thin film according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 1 (a).

먼저, 전이금속 전구체, 황(S) 화합물 및 이온성 액체를 포함하는 전구체 용액을 기판 상에 코팅한다(단계 a).First, a precursor solution comprising a transition metal precursor, a sulfur (S) compound and an ionic liquid is coated on a substrate (step a).

상기 전이금속 전구체는 몰리브데늄 클로라이드(MoCl5), 소디움 몰리브데이트(Na2MoO4), 암모늄 테트라티오몰리브데이트((NH4)2MoS4), 암모늄 몰리브데이트((NH4)6Mo7O274H2O), 몰리브데늄 트리옥사이드(MoO3) 등이 가능하며, 바람직하게는 몰리브데늄 클로라이드(MoCl5)일 수 있다. Denyum the transition metal precursor is molybdenum chloride (MoCl 5), sodium molybdate (Na 2 MoO 4), ammonium tetra thio molybdate ((NH 4) 2 MoS 4), ammonium molybdate ((NH 4) 6 Mo 7 O 27 4H 2 O), molybdenum trioxide (MoO 3 ), and the like, preferably molybdenum chloride (MoCl 5 ).

상기 황 화합물은 티오우레아(CH4N2S), 티오우레아(CH4N2S), 이황화탄소(CS2), 황화나트륨(Na2S), 티오아세트아미드(C2H5NS) 등이 가능하며, 바람직하게는 티오우레아(CH4N2S)일 수 있다. 상기 황 화합물은 황을 제공할 뿐만 아니라 환원제의 역할도 할 수 있다. The sulfur compound may be selected from thiourea (CH 4 N 2 S), thiourea (CH 4 N 2 S), carbon disulfide (CS 2 ), sodium sulfide (Na 2 S), thioacetamide (C 2 H 5 NS) , Preferably thiourea (CH 4 N 2 S). The sulfur compound not only provides sulfur but also can act as a reducing agent.

상기 이온성 액체는 상기 마이크로파의 발열체(susceptor)일 수 있다. 이로 인해, 마이크로파가 조사될 경우, 발열은 상기 이온성 액체로부터 야기될 수 있다. The ionic liquid may be a susceptor of the microwave. As a result, when microwave is irradiated, heat can be generated from the ionic liquid.

상기 이온성 액체는　BMIM-BF4,　EMIM-BF4, EMIM-TFSI, EMIM-TCB,　BMIM-TFSI, EMIM-SO4,　DMIM-BF4, DMIM-TFSI 등이 가능하며, 바람직하게는 BMIM-BF4일 수 있다.The ionic liquid may be BMIM-BF 4, EMIM-BF 4 , EMIM-TFSI, EMIM-TCB, BMIM-TFSI, EMIM-SO 4 , DMIM-BF 4 , DMIM- BF 4 < / RTI >

바람직하게는 단계 (a) 이전에, 상기 기판에 산소 플라즈마 처리를 수행할 수 있으며, 상기 산소 플라즈마 처리로 인해 기판 표면에 OH- 라디칼을 형성하여 극성을 띄게 하며, 친수성으로 개질할 수 있다. Preferably prior to step (a), and to perform plasma treatment on the substrate, due to the oxygen plasma treatment on the substrate surface, OH - and significantly polarity to form a radical and can be modified with hydrophilic properties.

상기 기판은 실리콘 웨이퍼, 사파이어 기판, 마이카 기판, ITO, FTO, 유리 등이 가능하며, 바람직하게는 p-도핑된 실리콘 웨이퍼일 수 있다. 상기 기판이 p-도핑된 실리콘 웨이퍼일 경우, 마이크로파 조사 시 빠른 가열이 가능하므로 바람직할 수 있다. The substrate may be a silicon wafer, a sapphire substrate, a mica substrate, ITO, FTO, glass, or the like, preferably a p-doped silicon wafer. When the substrate is a p-doped silicon wafer, rapid heating can be performed during microwave irradiation, which is preferable.

마지막으로, 마이크로파를 조사한다(단계 b).Finally, the microwave is irradiated (step b).

바람직하게는, 상기 마이크로파를 조사하기 전에, 상기 기판을 커버 부재로 덮을 수 있다. 상기 커버 부재를 덮음으로써, 마이크로파를 조사 시 발열은 상기 기판과 커버 부재 사이의 표면으로 국한될 수 있다. 이로 인해, 상기 전구체 용액은 독립된 나노 입자를 형성하지 않고 화학적 환원을 통해 결정성이 우수한 칼코게나이드 박막을 형성할 수 있다. Preferably, before irradiating the microwave, the substrate may be covered with a cover member. By covering the cover member, the heat generated when the microwave is irradiated can be limited to the surface between the substrate and the cover member. Therefore, the precursor solution can form a chalcogenide thin film having excellent crystallinity through chemical reduction without forming independent nanoparticles.

상기 커버 부재는 실리콘 웨이퍼, 사파이어 기판, 마이카 기판, ITO, FTO 및 유리 등이 가능하며, 상기 기판과 같은 물질일 수 있다. The cover member may be a silicon wafer, a sapphire substrate, a mica substrate, ITO, FTO, glass, or the like, and may be the same material as the substrate.

상기 마이크로파는 세기가 100 내지 1,000 W일 수 있으며, 바람직하게는 200 내지 600 W, 더욱 바람직하게는 250 내지 300 W일 수 있다.The microwave may have an intensity of 100 to 1,000 W, preferably 200 to 600 W, more preferably 250 to 300 W.

상기 마이크로파의 세기에 따라 달라질 수 있으나, 상기 마이크로파는 0.1분 내지 10분 동안 조사될 수 있고, 바람직하게는 0.1 분 내지 5분, 더욱 바람직하게는 1분 내지 3분 동안 조사될 수 있다.The microwave may be irradiated for 0.1 to 10 minutes, preferably 0.1 to 5 minutes, and more preferably for 1 to 3 minutes.

상기 칼코게나이드 박막은 마이크로파 조사 시 산소가 함입(incorporation)될 수 있으며, 상기 산소가 함입됨에 따라 형성된 칼코게나이드 박막의 밴드갭이 변형되거나, 황 공동(vacancy)을 형성할 수 있다. The chalcogenide thin film may incorporate oxygen during microwave irradiation, and the bandgap of the chalcogenide thin film formed as the oxygen is impregnated may be deformed or a vacancy may be formed.

이하, 도 1의 (b)를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 칼코게나이드 박막의 제조방법에 대해 상세히 설명하도록 한다. 상술한 칼코게나이드 박막의 제조방법과 중복되는 내용은 생략하였다. Hereinafter, a method of manufacturing a chalcogenide thin film according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 1 (b). The overlapping with the above-described method of producing a chalcogenide thin film is omitted.

먼저, 수지패턴이 형성된 기판을 준비한다(단계 a).First, a substrate on which a resin pattern is formed is prepared (step a).

상기 수지패턴은 폴리카프로락톤[poly(ε-caprolactone)], 폴리디옥사논(polydioxanone), 폴리락틱산[poly(lactic acid)], 폴리글리콜산[poly(glycolic acid)] 및 폴리(γ-에틸 글루타메이트)[poly(γ-ethyl glutamate)] 등의 수지를 이용하여 다양한 패턴을 자유롭게 형성할 수 있다.The resin pattern may be formed of a polymer selected from the group consisting of poly (ε-caprolactone), polydioxanone, poly (lactic acid), poly (glycolic acid) Ethyl glutamate) [poly (γ-ethyl glutamate)] can be used to form various patterns freely.

다음으로, 상기 Next, 기판 상에On the substrate 전이금속 전구체, 황(S) 화합물 및 이온성 액체를 포함하는 전구체 용액을 코팅한다(단계 b).  A precursor solution comprising a transition metal precursor, a sulfur (S) compound and an ionic liquid is coated (step b).

상기 기판, 전이금속 전구체, 황 화합물 및 이온성 액체에 대한 설명은 상술한 칼코게나이드 박막의 제조방법을 참고하도록 한다.The description of the substrate, the transition metal precursor, the sulfur compound, and the ionic liquid is made by referring to the above-described method of producing a chalcogenide thin film.

다음으로, 상기 기판을 제1 커버 부재로 덮는다(단계 c).Next, the substrate is covered with a first cover member (step c).

상기 제1 커버 부재는 유리, 실리콘 웨이퍼, 사파이어 기판, 마이카 기판, ITO 및 FTO 등일 수 있고, 바람직하게는 유리일 수 있다. The first cover member may be glass, a silicon wafer, a sapphire substrate, a mica substrate, ITO, FTO, or the like, and may preferably be glass.

다음으로, 소정의 시간 이후에 상기 제1 커버 부재를 제거한다(단계 d).Next, the first cover member is removed after a predetermined time (step d).

상기 소정의 시간은 상기 전구체 용액이 상기 수지패턴 사이의 기판 표면에 코팅되기까지의 시간일 수 있다. 이 때 바람직하게는 10 내지 50℃의 온도를 가해줄 수 있으며, 상기 온도에 따라 달라질 수 있으나, 바람직하게는 상기 소정의 시간은 1 내지 30분일 수 있다.The predetermined time may be a time until the precursor solution is coated on the surface of the substrate between the resin patterns. At this time, the temperature may be preferably 10 to 50 ° C, and may vary depending on the temperature, but the predetermined time may be 1 to 30 minutes.

다음으로, 상기 수지패턴을 제거한다(단계 e).Next, the resin pattern is removed (step e).

상기 수지패턴은 톨루엔, 클로로포름, 헥산, 다이클로로메테인(CH2Cl2) 등으로 제거할 수 있으나, 바람직하게는 톨루엔으로 제거할 수 있다.The resin pattern can be removed with toluene, chloroform, hexane, dichloromethane (CH 2 Cl 2 ) or the like, preferably toluene.

상기 수지패턴을 제거함으로써, 상기 전구체 용액은 수지패턴이 형성되지 않았던 기판 상에만 위치하며, 이로 인해 칼코게나이드 박막 패턴이 형성될 수 있다. By removing the resin pattern, the precursor solution is located only on the substrate on which the resin pattern is not formed, whereby the chalcogenide thin film pattern can be formed.

마지막으로, 마이크로파를 조사한다(단계 f).Finally, the microwave is irradiated (step f).

바람직하게는, 상기 마이크로파를 조사하기 전에, 상기 기판을 제2 커버 부재로 덮을 수 있으며, 상기 제2 커버 부재는 상술한 칼코게나이드 박막의 제조방법(도 1의 (a) 참고)의 커버 부재와 동일한 역할을 수행한다. Preferably, the substrate may be covered with a second cover member before irradiating the microwave, and the second cover member may be covered with the cover member of the above-described method of manufacturing a chalcogenide thin film (see FIG. 1 (a)), And so on.

또한, 본 발명은 상술한 칼코게나이드 박막의 제조방법을 포함하는 광전자소자의 제조방법을 제공할 수 있다.Further, the present invention can provide a method of manufacturing an optoelectronic device including the above-described method of manufacturing a chalcogenide thin film.

[실시예][Example]

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 설명하도록 한다. 그러나 이는 예시를 위한 것으로서 이에 의하여 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described. However, this is for illustrative purposes only, and thus the scope of the present invention is not limited thereto.

실시예 1: 칼코게나이드 박막의 제조Example 1: Preparation of chalcogenide thin film

BMIM-BF4 이온성 액체(1-Butyl-3-methylimidazolium Tetrafluoroborate, 시그마 알드리치) 2 mL, 몰리브데늄 클로라이드(MoCl5, Molybdenum chloride, 시그마 알드리치) 27.3 mg, 티오우레아(CH4N2S, Thiourea, 시그마 알드리치) 36 mg을 혼합하여 전구체 용액을 제조하였다. 상기 전구체 용액을 산소 플라즈마 처리된 p-도핑 실리콘 웨이퍼(Single Side polished wafer, Wanxiang silicon-peak electronics) 기판 상에 코팅하였다. 다음으로, 상기 전구체 용액이 코팅된 기판 상에 p-도핑 실리콘 웨이퍼 커버 부재를 덮고, 250 W의 마이크로파를 2분간 조사하였다. 상기 커버 부재를 제거한 후, 에탄올(ethanol, 덕산화학) 과 물로 세척하여 잔류하는 이온성 액체를 제거함으로써 칼코게나이드(MoS2) 박막을 제조하였다. 2 mL of a BMIM-BF 4 ionic liquid (1-Butyl-3-methylimidazolium Tetrafluoroborate, Sigma Aldrich), 27.3 mg of molybdenum chloride (MoCl 5 , Sigma Aldrich), thiourea (CH 4 N 2 S, Thiourea , Sigma Aldrich) to prepare a precursor solution. The precursor solution was coated on a substrate of a single side polished wafer (Wanxiang silicon-peak electronics) treated with oxygen plasma. Next, a p-doped silicon wafer cover member was covered on the substrate coated with the precursor solution, and a microwave of 250 W was irradiated for 2 minutes. After removing the cover member, the chalcogenide (MoS 2 ) thin film was prepared by removing residual ionic liquid by washing with ethanol and water.

실시예 2: 패턴화된 칼코게나이드 박막의 제조Example 2: Preparation of patterned chalcogenide thin films

모세관력 리소그래피(Capillary force lithography)를 이용하여 p-도핑 실리콘 웨이퍼 기판 상에 라인형의 폴리카프로락톤[poly(ε-caprolactone)], 시그마 알드리치) 수지패턴을 형성하였다. 좀 더 상세하게 설명하면, SU8 수지패턴 상에 PDMS(Polydimethylsiloxane, 다우 하이텍 실리콘)을 이용하여 패턴을 형성한 뒤, 폴리카프로락톤을 스핀코팅한 실리콘 기판 상에 PDMS 패턴을 올리고 90℃에서 열처리를 한뒤 PDMS 패턴을 띄어내는 방법으로 수지 패턴을 형성하였다. Capillary force lithography was used to form line-shaped polycaprolactone (poly (ε-caprolactone), Sigma Aldrich) resin patterns on p-doped silicon wafer substrates. More specifically, a PDMS pattern is formed on a SU8 resin pattern by using PDMS (Polydimethylsiloxane, Dow Hightech Silicone), then a PDMS pattern is formed on a spin-coated polycaprolactone substrate, heat treatment is performed at 90 ° C A resin pattern was formed by a method of leaving a PDMS pattern.

상기 수지패턴이 형성된 기판을 산소 플라즈마 처리하고, 실시예 1의 전구체 용액을 코팅하였다. 다음으로, 상기 기판 상을 유리(슬라이드 글라스, Marienfield-Superior)로 덮고, 10분 동안 25℃의 열을 가하였다. 상기 유리를 제거하고, 톨루엔을 이용하여 상기 수지패턴을 선택적으로 제거하였다. The substrate on which the resin pattern was formed was subjected to oxygen plasma treatment, and the precursor solution of Example 1 was coated. Next, the substrate was covered with glass (slide glass, Marienfield-Superior), and heat was applied at 25 DEG C for 10 minutes. The glass was removed, and the resin pattern was selectively removed using toluene.

상기 기판 상에 p-도핑 실리콘 웨이퍼 커버 부재를 덮고, 250 W의 마이크로파를 2분간 조사하였다. 상기 커버 부재를 제거한 후, 에탄올과 물로 세척하여 잔류하는 이온성 액체를 제거함으로써 칼코게나이드 박막을 제조하였다. A p-doped silicon wafer cover member was covered on the substrate, and a microwave of 250 W was irradiated for 2 minutes. After removing the cover member, it was washed with ethanol and water to remove the residual ionic liquid to prepare a chalcogenide thin film.

소자 실시예 1: 광검출기의 제조Device Example 1: Fabrication of photodetector

실시예 1에 따라 제조된 칼코게나이드 박막을 20 nm의 HfO2 유전체층이 형성된 p-도핑 실리콘 웨이퍼 상에 전사하고, 50 nm 두께로 은 전극을 적층하여 광검출기를 제조하였다.The chalcogenide thin film prepared according to Example 1 was transferred onto a p-doped silicon wafer having a 20 nm HfO 2 dielectric layer and a silver electrode was laminated to a thickness of 50 nm to prepare a photodetector.

[시험예][Test Example]

시험예Test Example 1:  One: 칼코게나이드Chalcogenide 박막의 특성 확인 Characterization of thin films

도 2의 (a)는 실시예 1에 따라 제조된 칼코게나이드 박막의 광학적 이미지이고, (b)는 상기 박막에 스크래치를 만들어 측정한 AFM(atomic force microscope) 이미지이고, (c)는 상기 박막의 Mo 3d의 XPS(X-ray photoelectron spectroscopy) 분석 결과이고, (d)는 S 2p의 XPS 분석 결과이고, (d)는 GIWAXS(grazing incidence wide-angle X-ray scattering) 패턴의 1차원 측정결과이고, (f)는 HRTEM(High-resolution TEM)이미지이다. FIG. 2 (a) is an optical image of a chalcogenide thin film produced according to Example 1, (b) is an AFM (atomic force microscope) image obtained by making a scratch on the thin film, (D) is a result of XPS analysis of S 2p, (d) is a result of XPS (grayscale incidence wide-angle X-ray scattering) (F) is an HRTEM (High-resolution TEM) image.

도 2의 (a)를 참조하면, 실시예 1에 따라 제조된 칼코게나이드 박막이 2×2 cm2 크기의 기판 상에 균일하게 형성된 것을 확인할 수 있다. Referring to FIG. 2 (a), it can be seen that the chalcogenide thin film produced according to Example 1 is uniformly formed on a 2 × 2 cm 2 substrate.

도 2의 (b)를 참조하면, 실시예 1에 따라 제조된 칼코게나이드 박막의 두께가 약 9.1 nm로 형성되는 것을 알 수 있었다. 상기 두께는 칼코게나이드 박막의 제조시, 전구체 용액의 농도를 조절하여 제어할 수 있다. Referring to FIG. 2 (b), it can be seen that the thickness of the chalcogenide thin film produced according to Example 1 is about 9.1 nm. The thickness can be controlled by adjusting the concentration of the precursor solution in the preparation of the chalcogenide thin film.

도 2의 (c) 및 (d)를 참조하면, Mo 3d는 229.5 및 232.6 eV에서 선명한 피크가 나타났고, S 2p는 162.3 및 163.5 eV에서 피크가 나타났다.Referring to FIGS. 2 (c) and 2 (d), Mo 3d showed sharp peaks at 229.5 and 232.6 eV, and S 2p showed peaks at 162.3 and 163.5 eV.

따라서, 실시예 1에 따라 제조된 칼코게나이드 박막이 육각대칭(hexagonal symmetry) 결정구조를 갖는 것을 알 수 있었다. Therefore, it can be seen that the chalcogenide thin film produced according to Example 1 has a hexagonal symmetry crystal structure.

도 2의 (e)를 참조하면, GIWAXS 패턴을 통해서 (001) 면과 (002) 면의 결정성이 두드러지게 나타났으며, 박막이 C 축방향으로 잘 배열된 것을 확인 할 수 있었고, 도메인의 평균 크기는 4.5 nm로 계산 할 수 있었다.Referring to FIG. 2 (e), the crystallinity of the (001) plane and the (002) plane was remarkably observed through the GIWAXS pattern, and it was confirmed that the thin film was well aligned in the C axis direction. The average size could be calculated as 4.5 nm.

따라서, 실시예 1에 따라 제조된 칼코게나이드 박막이 다결정 구조이고, 칼코게나이드 벌크 결정(6.15 Å) 보다 층 사이(interlayer)가 약 9.5 Å으로 증가된 것을 알 수 있었다. 이는 칼코게나이드 박막의 층 사이에 산소가 함입되는 것에 기여할 수 있다. 상기 산소는 EDS 측정 결과, 상기 칼코게나이드 박막에 3.74 atomic %로 균일하게 함입되는 것으로 나타났다.Therefore, it can be seen that the chalcogenide thin film produced according to Example 1 has a polycrystalline structure and the interlayer of the chalcogenide bulk crystal (6.15 Å) is increased to about 9.5 Å. This can contribute to the incorporation of oxygen between the layers of the chalcogenide film. As a result of the EDS measurement, the oxygen was uniformly introduced into the chalcogenide thin film at 3.74 atomic%.

도 2의 (f)를 참조하면, 실시예 1에 따라 제조된 칼코게나이드 박막의 격자 간격(lattice sapcing)이 0.27 및 0.16 nm인 것을 알 수 있었다. Referring to FIG. 2 (f), it was found that the lattice sapcs of the chalcogenide thin films prepared according to Example 1 were 0.27 and 0.16 nm.

따라서, 실시예 1에 따라 제조된 칼코게나이드 박막은 일부에 산소가 함유되어 있으며, 이에 따라 벌크 결정의 층간 거리보다 조금 더 넓은 층간 거리를 가지며, 더 작은 크기의 다결정을 갖는 박막이 형성되어 밴드갭 변화가 이루어 질 것으로 판단된다.Therefore, the chalcogenide thin film produced according to Example 1 contains oxygen in a part, thereby forming a thin film having a polycrystal of a smaller size with a slightly larger interlayer distance than the interlayer distance of the bulk crystal, Gap change is expected to occur.

시험예 2: 패턴화된 칼코게나이드 박막의 특성 확인Test Example 2: Characterization of patterned chalcogenide thin films

도 3의 (a)는 실시예 2에 따라 제조된 칼코게나이드 박막의 AFM 이미지이고, (b)는 AFM 측정 결과에 따른 높이를 나타낸 것이고, (c)는 라만 스펙트럼이고, (d)는 UPS(Ultraviolet photoemission spectroscopy) 측정결과를 나타낸 것이다. FIG. 3 (a) is an AFM image of a chalcogenide thin film manufactured according to Example 2, (b) is a height according to an AFM measurement result, (c) is a Raman spectrum, (Ultraviolet photoemission spectroscopy).

도 3의 (a) 및 (b)를 참조하면, 실시예 2에 따라 제조된 칼코게나이드 박막 패턴이 잘 형성되었고, 상기 패턴의 두께가 약 12 nm인 것을 알 수 있었다. Referring to FIGS. 3 (a) and 3 (b), it was found that the chalcogenide thin film pattern prepared according to Example 2 was well formed and the thickness of the pattern was about 12 nm.

도 3의 (c)를 참조하면, 분홍색으로 표시된 칼코게나이드 박막이 형성되지 않은 기판 부분(도 3의 (a)의 분홍색 원)과 초록색으로 표시된 칼코게나이드 박막이 형성된 부분(도 3의 (a)의 초록색 원)을 비교하면, 분홍색으로 표시된 칼코게나이드 박막이 형성되지 않은 기판 부분에 피크가 나타나지 않아 실시예 2에 따라 제조된 칼코게나이드 박막의 패턴이 잘 형성된 것을 알 수 있었다. 3 (c), a portion of the substrate (pink circle in FIG. 3 (a)) on which the chalcogenide thin film indicated in pink is not formed and a portion in which the chalcogenide thin film is displayed in green a green circle of a) shown in FIG. 2, peaks were not observed on the substrate portion where the chalcogenide thin film indicated by pink was not formed, so that the pattern of the chalcogenide thin film produced according to Example 2 was well formed.

도 3의 (d)를 참조하면, 실시예 2에 따라 제조된 칼코게나이드 박막의 가전자대 에너지(Ev, valence band energy)가 0.54 eV이고, 일함수(Φ, work function)가 4.27 eV인 것으로 나타났다.Referring to FIG. 3 (d), the chalcogenide thin film produced according to Example 2 has a valence band energy E v of 0.54 eV and a work function Φ of 4.27 eV Respectively.

따라서, 본 발명의 칼코게나이드 박막의 제조방법은 종래의 진공 공정에서는 얻기 어려운 다양한 형태의 패턴의 칼코게나이드 박막을 얻기가 용이하며, 패턴 사이에 남아있는 물질이 없는, 깨끗한 패턴을 얻을 수 있는 것을 알 수 있었다. Therefore, the method of producing a chalcogenide thin film of the present invention can easily obtain a chalcogenide thin film of various patterns which are difficult to obtain in a conventional vacuum process, and can obtain a clean pattern .

시험예 3: 광검출기의 특성 확인 Test Example 3: Confirmation of the characteristics of the photodetector

도 4의 (a)는 다양한 세기의 광 조사 조건에서, 소자 실시예 1에 따라 제조된 광검출기에 전압에 따른 전류 측정결과이고, (b)는 EQE(Spectralexternal quantum efficiency) 측정 결과이고, (c)는 2V(bias voltage)에서의 광반응성을 나타낸 것이고, (d)는 광스위칭 특성 측정 결과이고, (e)는 응답 시간을 측정한 결과이다. 4 (a) shows a result of measurement of a current according to a voltage in a photodetector manufactured according to Embodiment 1 at various intensity of light irradiation conditions, (b) shows a result of measurement of EQE (spectralexternal quantum efficiency) ) Shows the photoreactivity at 2V (bias voltage), (d) shows the result of measuring the optical switching characteristics, and (e) shows the result of measuring the response time.

도 4의 (a) 및 (b)를 참조하면, 광의 세기가 증가함에 따라, 소자 실시예 1에 따라 제조된 광검출기의 광전류가 증가하고, 300 내지 1,100 nm의 넓은 스펙트럼 범위에서 높은 외부 양자효율을 나타내는 것을 알 수 있었다. 4 (a) and 4 (b), as the light intensity increases, the photocurrent of the photodetector manufactured according to the Embodiment 1 increases, and a high external quantum efficiency at a wide spectral range of 300 to 1,100 nm . ≪ / RTI >

도 4의 (c)를 참조하면, 소자 실시예 1에 따라 제조된 광검출기의 광반응성이 375 nm의 파장에서 100 mA/W, 610 nm의 파장에서 315 mA/W, 1,000 nm의 파장에서 140 mA/W로 종래에 보고된 단층의 MoS2(Vg = 50 V, λ = 550 nm, 7.5 mA/W)및 다층의 MoS2(Vg < 5 V, λ = 800 nm, 20 mA/W) 보다 현저히 향상된 것을 알 수 있었다. Referring to FIG. 4 (c), the photoreactivity of the photodetector manufactured according to the Embodiment 1 is 100 mA / W at a wavelength of 375 nm, 315 mA / W at a wavelength of 610 nm, 140 of a single layer as reported in prior art as mA / W MoS 2 (V g = 50 V, λ = 550 nm, 7.5 mA / W) and a multi-layer of MoS 2 (V g <5 V , λ = 800 nm, 20 mA / W ). &Lt; / RTI &gt;

도 4의 (d)를 참조하면, 소자 실시예 1에 따라 제조된 광검출기는 다양한 광 파장(λ = 488, 532, 633 nm)에서 안정적인 광스위칭 특성을 갖는 것으로 나타났다. Referring to FIG. 4 (d), the photodetector manufactured according to the Embodiment 1 has stable optical switching characteristics at various light wavelengths (? = 488, 532, and 633 nm).

도 4의 (e)를 참조하면, 소자 실시예 1에 따라 제조된 광검출기의 응답 시간(initial photocurrent의 90%에 도달하기까지 필요한 시간 간격)이 짧은 것을 알 수 있었다. 또한, 상승 시간(tr, rise time)과 하강 시간(td, decay time)이 633 nm 및 100 ㎼에서 각각 124 ㎲ 및 487 ㎲로 나타났다. 이는 종래의 MoS2 광 검출기의 상승 시간(tr = 약 50 ms 또는 4 s)보다 훨씬 빨라진 값이다. Referring to FIG. 4E, it is found that the response time (time interval required until 90% of initial photocurrent is reached) of the photodetector manufactured according to Embodiment 1 is short. In addition, the rise time (t r, rise time) and the fall time (t d, decay time) is shown in the 633 nm and 100 to 124 ㎼ ㎲ ㎲ and 487, respectively. This is because the conventional MoS 2 Is much faster than the rise time of the photodetector (t r = about 50 ms or 4 s).

따라서, 본 발명의 칼코게나이드 박막의 제조방법은 마이크로파를 이용함으로써, 매우 우수한 품질의 칼코게나이드 박막을 제조할 수 있는 것을 알 수 있었다. Therefore, it was found that the chalcogenide thin film of the present invention can produce chalcogenide thin films of very good quality by using microwaves.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are to be construed as being included within the scope of the present invention do.

Claims (20)

(a) 전이금속 전구체, 황(S) 화합물 및 이온성 액체를 포함하는 전구체 용액을 기판 상에 코팅하여 코팅층을 형성하는 단계;
(a') 상기 기판 상에 코팅된 코팅층을 커버 부재로 덮는 단계: 및
(b) 상기 코팅층이 형성된 기판 및 상기 커버 부재에 마이크로파를 조사하여 상기 기판과 상기 커버 부재 사이에 칼코게나이드 박막을 제조하는 단계;를
포함하는 것인 칼코게나이드 박막의 제조방법.(a) coating a precursor solution comprising a transition metal precursor, a sulfur compound and an ionic liquid on a substrate to form a coating layer;
(a ') covering the coating layer coated on the substrate with a cover member; and
(b) irradiating a microwave to the substrate on which the coating layer is formed and the cover member to manufacture a chalcogenide thin film between the substrate and the cover member;
&Lt; / RTI &gt; 제1항에 있어서,
상기 마이크로파의 세기가 100 내지 1,000 W인 것을 특징으로 하는 칼코게나이드 박막의 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein the intensity of the microwave is in the range of 100 to 1,000 W. &lt; RTI ID = 0.0 &gt; 15. &lt; / RTI &gt; 제2항에 있어서,
상기 마이크로파가 0.1분 내지 10분 동안 조사되는 것을 특징으로 하는 칼코게나이드 박막의 제조방법.3. The method of claim 2,
Wherein the microwave is irradiated for 0.1 to 10 minutes. 제1항에 있어서,
상기 전이금속 전구체가 몰리브데늄 클로라이드(MoCl5), 소디움 몰리브데이트(Na2MoO4), 암모늄 테트라티오몰리브데이트((NH4)2MoS4), 암모늄 몰리브데이트((NH4)6Mo7O274H2O) 및 몰리브데늄 트리옥사이드(MoO3) 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 칼코게나이드 박막의 제조방법.The method according to claim 1,
Denyum the transition metal precursor is molybdenum chloride (MoCl 5), sodium molybdate (Na 2 MoO 4), ammonium tetra thio molybdate ((NH 4) 2 MoS 4), ammonium molybdate ((NH 4) 6 Mo 7 O 27 4H 2 O) and molybdenum trioxide (MoO 3 ). The method for producing a chalcogenide thin film according to claim 1, 제1항에 있어서,
상기 황 화합물이 티오우레아(CH4N2S), 이황화탄소(CS2), 황화나트륨(Na2S) 및 티오아세트아미드(C2H5NS) 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 칼코게나이드 박막의 제조방법.The method according to claim 1,
Characterized in that the sulfur compound comprises at least one selected from thiourea (CH 4 N 2 S), carbon disulfide (CS 2 ), sodium sulfide (Na 2 S) and thioacetamide (C 2 H 5 NS) Wherein the method comprises the steps of: 제1항에 있어서,
상기 이온성 액체가 상기 마이크로파의 발열체(susceptor)인 것을 특징으로 하는 칼코게나이드 박막의 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein the ionic liquid is a susceptor of the microwave. 제6항에 있어서,
상기 이온성 액체가　BMIM-BF4,　EMIM-BF4, EMIM-TFSI, EMIM-TCB,　BMIM-TFSI, EMIM-SO4,　DMIM-BF4 및 DMIM-TFSI 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 칼코게나이드 박막의 제조방법.The method according to claim 6,
Characterized in that the ionic liquid comprises a BMIM-BF 4, EMIM-BF 4, EMIM-TFSI, EMIM-TCB, BMIM-TFSI, EMIM-SO 4, DMIM-BF 4 and at least one selected from DMIM-TFSI Wherein the chalcogenide thin film has a thickness of 100 nm. 제1항에 있어서,
단계 (a) 이전에, 상기 기판에 산소 플라즈마 처리를 수행하는 것을 특징으로 하는 칼코게나이드 박막의 제조방법.The method according to claim 1,
Characterized in that prior to step (a), the substrate is subjected to oxygen plasma treatment. 제8항에 있어서,
상기 기판이 실리콘 웨이퍼, 사파이어 기판, 마이카 기판, ITO, FTO 및 유리 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 칼코게나이드 박막의 제조방법.9. The method of claim 8,
Wherein the substrate comprises at least one selected from the group consisting of a silicon wafer, a sapphire substrate, a mica substrate, ITO, FTO, and glass. 제9항에 있어서,
상기 실리콘 웨이퍼가 p-도핑된 것을 특징으로 하는 칼코게나이드 박막의 제조방법.10. The method of claim 9,
Wherein the silicon wafer is p-doped. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 커버 부재가 실리콘 웨이퍼, 사파이어 기판, 마이카 기판, ITO, FTO 및 유리 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 칼코게나이드 박막의 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein the cover member comprises at least one selected from the group consisting of a silicon wafer, a sapphire substrate, a mica substrate, ITO, FTO, and glass. 제1항에 있어서,
단계 (b) 이후에, 잔류하는 이온성 액체를 제거하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 칼코게나이드 박막의 제조방법.The method according to claim 1,
Further comprising, after step (b), removing the remaining ionic liquid. &Lt; Desc / Clms Page number 20 &gt; (a) 수지패턴이 형성된 기판을 준비하는 단계;
(b) 수지패턴 사이에 노출된 상기 기판 상에 전이금속 전구체, 황(S) 화합물 및 이온성 액체를 포함하는 전구체 용액을 코팅하여 패턴화된 코팅층을 형성하는 단계;
(c) 상기 기판의 상기 패턴화된 코팅층을 제1 커버 부재로 덮는 단계;
(d) 소정의 시간 이후에 상기 제1 커버 부재를 패턴화된 상기 코팅층으로부터 제거하는 단계;
(e) 상기 수지패턴을 상기 기판으로부터 제거하는 단계;
(e’) 상기 기판 상에 형성된 패턴화된 코팅층을 제2 커버 부재로 덮는 단계: 및
(f) 상기 패턴화된 코팅층이 형성된 기판 및 상기 제2 커버 부재에 마이크로파를 조사하여 상기 기판과 상기 제2 커버 부재 사이에 패턴화된 칼코게나이드 박막을 제조하는 단계;를
포함하는 칼코게나이드 박막의 제조방법.(a) preparing a substrate on which a resin pattern is formed;
(b) coating a precursor solution containing a transition metal precursor, a sulfur compound and an ionic liquid on the substrate exposed between the resin patterns to form a patterned coating layer;
(c) covering the patterned coating layer of the substrate with a first cover member;
(d) removing the first cover member from the patterned coating layer after a predetermined time;
(e) removing the resin pattern from the substrate;
(e ') covering the patterned coating layer formed on the substrate with a second cover member; and
(f) irradiating a microwave to the substrate on which the patterned coating layer is formed and the second cover member to produce a patterned chalcogenide thin film between the substrate and the second cover member;
Wherein the chalcogenide thin film has a thickness of less than about 10 nm. 제14항에 있어서,
상기 수지패턴이 폴리카프로락톤[poly(ε-caprolactone)], 폴리디옥사논(polydioxanone), 폴리락틱산[poly(lactic acid)], 폴리글리콜산[poly(glycolic acid)] 및 폴리(γ-에틸 글루타메이트)[poly(γ-ethyl glutamate)] 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 칼코게나이드 박막의 제조방법.15. The method of claim 14,
Wherein the resin pattern is selected from the group consisting of poly (竜 -caprolactone), polydioxanone, poly (lactic acid), poly (glycolic acid) Ethyl glutamate) [poly (γ-ethyl glutamate)]. The method for producing a chalcogenide thin film according to claim 1, 제14항에 있어서,
단계 (e)에서, 상기 수지패턴을 톨루엔, 클로로포름, 헥산 및 다이클로로메테인(CH2Cl2) 중에서 선택된 1종 이상을 이용하여 제거하는 것을 특징으로 하는 칼코게나이드 박막의 제조방법.15. The method of claim 14,
Wherein in step (e), the resin pattern is removed by using at least one selected from toluene, chloroform, hexane and dichloromethane (CH 2 Cl 2 ). 제14항에 있어서,
상기 제1 커버 부재가 유리, 실리콘 웨이퍼, 사파이어 기판, 마이카 기판, ITO 및 FTO 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 칼코게나이드 박막의 제조방법.15. The method of claim 14,
Wherein the first cover member comprises at least one selected from the group consisting of glass, silicon wafer, sapphire substrate, mica substrate, ITO, and FTO. 삭제delete 제14항에 있어서,
상기 제2 커버 부재가 실리콘 웨이퍼, 사파이어 기판, 마이카 기판, ITO, FTO 및 유리 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 칼코게나이드 박막의 제조방법.15. The method of claim 14,
Wherein the second cover member comprises at least one selected from the group consisting of a silicon wafer, a sapphire substrate, a mica substrate, ITO, FTO, and glass. 제1항 또는 제14항에 따른 칼코게나이드 박막의 제조방법을 포함하는 광전자소자의 제조방법.A method of manufacturing an optoelectronic device comprising the method of manufacturing a chalcogenide thin film according to any one of claims 1 to 14.
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