KR102395774B1 - 이음매 없는 육방정계 질화붕소 원자모노층 박막 및 그 제조방법 - Google Patents

이음매 없는 육방정계 질화붕소 원자모노층 박막 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

이음매 없는 육방정계 질화붕소(h-BN) 원자모노층 박막 및 그 제조방법이 개시된다. 개시된 h-BN 원자모노층 박막은 복수의 h-BN 그레인들이 이음매없이 병합되어 단결정과 유사하게 작용한다. 각 h-BN 그레인은 대략 10~1000㎛ 크기를 가진다. 상기 h-BN 원자모노층 박막은 대략 1~30 cm 크기로 형성될 수 있다.

Description

이음매 없는 육방정계 질화붕소 원자모노층 박막 및 그 제조방법{Seamless atomic monolayer of hexagonal boron nitride and method of fabricating the same}
이음매 없는 육방정계 질화붕소 원자모노층 박막 및 그 제조방법에 관한 것이다.
육방정계 질화붕소(hexagonal boron nitride, 이하 h-BN으로 칭함)는 2차원 구조를 갖는 물질로서, 붕소원자와 질소 원자의 육각 배열로 이루어져 있으며, 약 5.9 eV의 높은 밴드갭으로 인해 전기적 절연특성을 가지며, 화학적 및 물리적으로 안정한 물질이다.
h-BN 결정은 매우 단단한 공유결합을 가지며, 윤활성을 갖는다. 또한 h-BN 는 높은 열전도성을 가지며, 융점을 가지지 않고 약 3,000℃에서 승화되므로 고온에서 높은 안정성을 가지며, 전기 저항이 매우 높아 1,000℃를 넘는 고온 영역에서 105Ω의 저항을 가지며, 진비중이 2.26으로 세라믹 중에서는 매우 낮은 편이므로 부품 경량화를 위해 사용될 수 있다.
종래의 화학 기상 증착(CVD; chemical vapor deposition) 방법으로 성장된 h-BN 박막은 그레인 크기가 수 마이크로미터 수준으로 매우 작고, 그레인들의 격자 방향이 동일하지 않아 그레인 경계선을 통해서 전기 누설이 발생할 수 있다. 이에 따라, h-BN 박막은 전기적, 물리적인 특성의 균일도가 저하될 수 있으므로 전자소자 등의 재료로 활용하는 데 장애가 된다.
복수의 그레인이 이음매없이 병합된(merged) 육방정계 질화붕소 원자모노층 박막이 제공한다.
상기 이음매 없는 육방정계 질화붕소 원자모노층 박막을 제조하는 방법을 제공한다.
실시예에 따른 이음매 없는 육방정계 질화붕소 원자모노층 박막은:
이음매없이 병합된 복수의 그레인으로 이루어진 유사 단결정의 단원자층이며, 각 그레인은 대략 10㎛~1㎝ 크기를 가진다.
상기 육방정계 질화붕소(h-BN) 원자모노층 박막은 대략 1~30cm 의 크기를 가질 수 있다.
상기 h-BN 원자모노층 박막은 그레인 바운더리에 라인 결함이 없을 수 있다.
상기 금속박막은 복수의 결정방향 플레인으로 이루어진 금속박막 그레인을 포함하며, 상기 금속박막의 그레인 바운더리에 형성된 h-BN 그레인은 상기 금속 박막의 그레인 바운더리에 접촉하는 그레인 중 어느 하나의 상기 금속 박막의 그레인에 형성된 h-BN 그레인의 결정방향에 따른 결정방향을 가질 수 있다.
실시예에 따른 이음매 없는 h-BN 원자모노층 박막의 제조방법은:
챔버 내에 수소개스를 공급하여 금속 박막을 제1온도에서 전열처리 (pre-annealing) 하는 단계; 및
상기 챔버에 질소 소스 및 붕소 소스와 함께 상기 수소개스를 공급하고 제2온도에서 열처리하여 상기 금속 박막 위로 복수의 h-BN 그레인이 이음매없이 병합되며, 각 그레인은 대략 10㎛~1000㎛ 크기를 가진 유사 단결정의 단원자층인 h-BN 원자모노층 박막을 형성하는 단계;를 포함한다.
상기 전열처리 단계 및 상기 h-BN 원자모노층 박막 형성 단계는 상기 챔버에서 연속적으로 수행될 수 있다.
상기 제1온도 및 상기 제2온도는 실질적으로 동일할 수 있다.
상기 h-BN 원자모노층 박막 형성단계는:
복수의 h-BN 시드를 형성하는 단계;
상기 복수의 h-BN 시드로부터 성장된 복수의 h-BN 그레인을 형성하는 단계; 및
상기 복수의 h-BN 그레인을 병합하여 이음매 없는 유사 단결정의 h-BN 원자모노층 박막을 형성하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 h-BN 원자모노층 박막 형성단계는 상기 수소 개스 공급량을 상기 질소 소스 및 붕소 소스 공급량 보다 대략 100~200 배 부피비로 공급할 수 있다.
상기 전열처리 단계 이전에 상기 금속 박막의 상부면을 연마하는 공정을 더 포함할 수 있다.
상기 연마 공정은 화학적 연마, 물리적 연마, 기계화학적 연마 및 전자 연마 를 포함할 수 있다.
상기 질소 소스는 NH3 또는 N2 일 수 있다.
상기 붕소 소스는 BH3, BF3, BCl3, B2H6, (CH3CH2)3B, (CH3)3B, 지보란을 포함할 수 있다.
상기 질소와 붕소 소스는 암모니아 보란 및 보라진을 포함할 수 있다.
상기 금속 박막은 니켈(Ni), 코발트(Co), 철(Fe), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 금(Au), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 구리(Cu), 마그네슘(Mg), 망간(Mn), 몰리브덴(Mo), 로듐(Rh), 실리콘(Si), 탈륨(Ta), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 우라늄(U), 바나듐(V) 및 지르코늄(Zr)을 포함할 수 있다.
실시예에 따른 h-BN 원자모노층 박막의 제조방법에 따르면, 대면적으로 유사 단결정 구조를 가진 h-BN 원자모노층 박막을 제조할 수 있다. 이러한 유사 단결정 구조를 가진 h-BN 원자모노층 박막은 복수의 그레인으로 이루어진 유사 단결정의 크기가 커서 상기 h-BN 원자모노층 박막의 양산시 결점이 감소하며, 그래핀 소자 등의 제조에 유용하게 사용할 수 있다.
도 1은 이음매 없는 h-BN 원자모노층 박막의 제조방법의 흐름도다.
도 2a 내지 도 2d는 수소 개스 공급량에 따라 금속 박막에 형성되는 h-BN 시드의 형성을 보여주는 현미경 사진이다.
도 3은 수소 공급량에 따른 h-BN 시드의 밀도를 보여주는 그래프다.
도 4는 수소 공급량에 따른 h-BN 시드의 정렬 정도를 보여주는 그래프다.
도 5는 5시간 열처리후 성장된 h-BN 박막을 보여주는 현미경 사진이다.
도 6은 도 5의 결과물을 수소에칭한 결과의 현미경 사진이다.
도 7은 (001) 및 (101) 평면을 가진 구리박막 그레인에서 각각 성장한 h-BN 그레인들이 이음매없이 병합된(merged) 것을 보여주는 TEM 사진이다.
도 8은 구리박막 그레인 바운더리에 형성된 h-BN 그레인이 결정방향을 보여주는 TEM 사진이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 층이나 영역들의 두께는 명세서의 명확성을 위해 과장되게 도시된 것이다. 이하에 설명되는 실시예는 단지 예시적인 것에 불과하며, 이러한 실시예들로부터 다양한 변형이 가능하다. 이하에서, "상부" 나 "상"이라고 기재된 것은 접촉하여 바로 위에 있는 것뿐만 아니라 비접촉으로 위에 있는 것도 포함할 수 있다. 명세서를 통하여 실질적으로 동일한 구성요소에는 동일한 참조번호를 사용하고 상세한 설명은 생략한다.
이하에서는 실시예에 따른 이음매 없는 육방정계 질화붕소(h-BN) 원자모노층 박막의 제조방법을 설명한다.
도 1은 이음매 없는 h-BN 원자모노층 박막의 제조방법의 흐름도다.
도 1을 참조하면, 금속 박막을 마련한다 (S100). 금속 박막은 크기(직경)은 대략 1~30㎝ 일 수 있다.
금속 박막은 니켈(Ni), 코발트(Co), 철(Fe), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 금(Au), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 구리(Cu), 마그네슘(Mg), 망간(Mn), 몰리브덴(Mo), 로듐(Rh), 실리콘(Si), 탈륨(Ta), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 우라늄(U), 바나듐(V) 및 지르코늄(Zr) 중 어느 하나, 또는 적어도 둘 이상의 금속으로 이루어진 합금으로 이루어질 수 있다. 실시예에서는 대략 25㎛ 두께의 구리 박막을 사용하였다.
이어서, 금속 박막의 표면을 연마할 수 있다 (S200).
예컨대, 금속 박막의 표면을 전자 연마(electropolishing)를 할 수 있다. 전자 연마는 전해 연마라고도 한다. 전자 연마는 상기 금속박막을 전극으로 사용하는 전기분해에 의해 상기 금속 박막의 표면에 존재하는 불순물을 제거하는 공정이다. 전자 연마 이외에 화학적 연마, 물리적 연마, 기계화학적 연마를 수행할 수도 있다. 연마 공정 중 금속 박막의 표면이 세정될 수 있다.
일반적으로 금속 박막의 표면은 거칠기 때문에 이와 같은 표면 상에서 성장하는 h-BN은 거친 표면을 가진다. 또한, 금속 박막의 표면에는 불순물 입자가 있으므로, 이를 세정하여야 한다. h-BN의 형성 이전에 금속 박막의 표면의 거칠기를 감소시키고 깨끗한 표면을 형성함으로써, 그 표면 위에 성장하는 h-BN 박막이 균일하게 그리고 매끄러운 표면을 가질 수 있다.
이어서, 금속 박막을 전열처리(pre-annealing)를 한다 (S300).
CVD 챔버(미도시)에 준비한 금속박막을 배치하고, 제1온도에서 제1시간 동안 금속박막을 어닐링한다. 구리 박막을 사용시 제1온도는 대략 900℃~1050℃일 수 있다. 전열처리 동안, 챔버에는 H2 개스를 70 sccm 유량으로 공급하였으며, Ar 개스를 30 sccm 유량으로 공급하였다. H2 개스는 CVD 챔버를 환원 분위기로 조성하며, 이에 따라 금속 박막의 산화물을 제거하거나, 금속 박막의 산화를 억제할 수 있다.
제1시간은 대략 1시간일 수 있다. 1차적 열처리 과정에서 구리박막은 거칠기가 감소되며, 그레인의 크기가 증가될 수 있다. 예컨대, 구리박막의 거칠기는 1차적 열처리 이전에 59.3 nm 이었으며, 1시간 열처리후 구리박막의 거칠기는 대략 2.47nm 로 감소되었다. 구리박막을 3시간 열처리한 후, 구리박막의 거칠기는 대략 0.92nm 로 감소되었다. 즉, 1시간 이후의 열처리에 의한 구리박막의 거칠기 효과는 적었다.
일반적으로 화학기상 증착법에서 사용되는 금속 박막은 다결정구조를 가진다. 금속 박막에는 그레인 바운더리에 의해 구분되는 복수의 그레인이 존재한다. 종래의 방법으로 금속 박막 위로 h-BN을 성장시키는 경우, 그레인 바운더리를 따라 라인 결함(line defect)을 포함하는 h-BN 박막이 형성된다.
금속 박막의 전열처리로, 금속 박막의 그레인들의 크기가 증가되며, 이에 따라 그 위에 성장되는 h-BN 박막의 품질이 향상될 수 있다. 또한, 금속 박막을 고온의 온도에서 전열처리 하면, 금속 박막의 원자들이 재배열되면서 동일 또는 유사한 결정면을 갖는 그레인의 크기가 증가될 수 있다. 금속 박막의 그레인의 크기가 증가하면, 각 그레인에서 성장하는 h-BN 그레인의 크기가 증가할 수 있다.
이어서, 금속 박막 위로 복수의 h-BN 시드를 형성한다(S400).
상기 전열처리 공정을 한 후, 연속하여 상기 CVD 챔버에 질소 소스 개스와 붕소 소스 개스를 공급한다. 상기 질소 소스는 NH3 또는 N2 일 수 있다. 상기 붕소 소스는 BH3, BF3, BCl3, B2H6, (CH3CH2)3B, (CH3)3B, 지보란에서 선택된 적어도 하나일 수 있다. 상기 질소 소스와 상기 붕소 소스는 암모니아 보란(Ammonia borane) 및 보라진(화학식 (BH)3(NH)3)을 사용하여 공급할 수 있다. 상기 질소 소스 및 상기 붕소 소스로 암모니아 보란 또는 보라진을 사용하는 경우, 질소와 붕소의 1:1 분자비 공급이 용이할 수 있다.
실시예에서는 질소 및 붕소 소스로 보라진 개스를 사용하였다.
이때, 상기 챔버는 제2온도로 유지하고, 제2 시간 동안 열처리 공정을 수행할 수 있다. 상기 제2온도는 상기 제1온도와 동일할 수 있다. 상기 열처리 공정은 전열처리 공정과 동일한 CVD 챔버에서 수행될 수 있으며, 전열처리 공정에 연이어 수행될 수 있다.
상기 열처리 공정에서, 수소 개스, 아르곤 개스, 및 보라진 개스는 대략 40:60:0.4 부피비로 공급될 수 있다. 수소 개스는 질소 소스 및 붕소 소스의 공급량 보다 대략 100~200 배 부피로 공급될 수 있다.
수소 개스는 구리 박막의 산화작용을 방지하면서 h-BN 시드의 형성을 억제할 수 있다. 보라진 개스는 구리 박막 상에 h-BN 시드를 형성한다.
도 2a 내지 도 2d는 수소 개스 공급량에 따라 금속 박막에 형성되는 h-BN 시드의 형성을 보여주는 현미경 사진이다.
도 3은 수소 공급량에 따른 h-BN 시드의 밀도를 보여주는 그래프이며, 도 4는 수소 공급량에 따른 h-BN 시드의 정렬 정도를 보여주는 그래프다.
도 2a 내지 도 2d는 60㎛ x 50㎛ 의 구리 박막 상에 형성된 h-BN 시드의 분포를 보여준다. 도 2와 도 3를 함께 참조하면, 수소 공급량이 5 sccm 으로부터 40 sccm 으로 증가하면서 h-BN 시드의 간격이 넓게 형성되는 것을 볼 수 있다. 즉, 수소 공급량의 증가는 h-BN 시드의 형성을 억제하면서 금속 박막 상의 h-BN 시드들 사이의 간격을 넓게 한다. h-BN 그레인의 크기는 상기 h-BN 시드의 간격에 의존하므로, 수소 공급량 증가로 큰 h-BN 그레인을 형성할 수 있다. 도 2d에서 보면, h-BN 시드들 사이의 간격은 대략 10㎛~1000㎛ 이다. 수소 공급량 증가로 대략 5~100㎛ 크기의 h-BN 시드를 형성할 수 있다. 시드, 그레인, 박막의 크기는 각각의 직경일 수 있다.
그러나, 수소 공급량 증가는 큰 h-BN 그레인을 형성할 수 있게 하지만, h-BN 박막의 형성시간이 길어질 수 있다.
도 2 및 도 4를 함께 참조하면, 금속 박막의 동일한 그레인에서의 h-BN 시드들의 정렬도는 수소 개스의 공급량 증가로 증가되는 것을 보여준다. 예컨대, 수소 개스를 40sccm 유량으로 공급시 h-BN 시드들의 대략 98%가 동일한 방향으로 잘 정렬된다. 이에 따라, 금속 박막의 동일한 그레인에서의 h-BN 시드들로부터 성장되는 h-BN 그레인들은 대부분이 정렬되게 성장된다.
이어서, 상기 h-BN 시드로부터 h-BN 그레인을 형성한다(S500). 상기 h-BN 그레인은 대략 10㎛ ~ 1000㎛ 크기를 가질 수 있다.
상기 h-BN 그레인 형성공정은 상기 시드 형성공정과 동일한 조건에서 연속적으로 열처리를 하여 수행할 수 있다. 실시예는 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 상기 시드 형성공정 보다 수소 개스 공급량을 낮추고, 질소 소스 및 붕소 소스의 공급을 증가할 수도 있다.
이어서, h-BN 그레인들이 병합되어서 단원자층인 h-BN 원자모노층 박막을 형성한다(S600). 상기 h-BN 원자모노층 박막은 대략 1~30 cm 크기를 가질 수 있다.
h-BN 원자모노층 박막의 형성은 상기 h-BN 그레인 형성단계와 동시에 이루어질 수도 있다.
h-BN 원자모노층 박막의 형성후, 상기 챔버를 냉각시킬 수 있다.
도 5는 h-BN 시드층 형성후, 상기 시드층 형성조건과 동일한 열처리 조건으로 5시간 열처리후 성장된 h-BN 박막을 보여주는 현미경 사진이다.
도 5를 참조하면, 성장된 h-BN 박막은 이음매없는 원자모노층의 h-BN 박막을 보여준다.
도 5의 결과물이 이음매 없는 원자 모노층의 h-BN 박막인 지 여부를 확인하기 위해 상기 결과물을 수소 에칭할 수 있다. 수소 에칭은 1050℃에서 1시간 동안 수소 개스를 40sccm 공급하여 수행하였다. 도 6은 도 5의 결과물을 수소에칭한 결과의 현미경 사진이다.
도 6을 참조하면, 원자 모노층의 h-BN 박막에서는 h-BN 바운더리가 보이지 않았다. 이는 결과물의 원자모노층 h-BN 박막은 이음매 없는 단결정 (또는 유사 단결정)임을 보여준다.
이하에서는 구리 박막 위에서 이음매 없는 원자 모노층의 h-BN 박막이 형성되는 과정을 설명한다.
구리 박막의 그레인들은 대부분 (001) 또는 (101) 평면을 가진다. 동일한 평면을 가진 그레인 상에서 성장된 h-BN 그레인은 단결정으로 성장된다. 또한, (001) 및 (101) 구리박막 그레인에서 각각 성장한 h-BN 그레인들은 도 7에서 보듯이 이음매없이 병합되어(merged) 단결정 h-BN 그레인을 형성한다.
한편, 서로 다른 결정평면을 가진 구리박막 그레인에서 성장하는 h-BN 그레인들은 서로 다른 결정방향으로 정렬되어서 h-BN 그레인들이 형성된다. 구리박막의 그레인 바운더리에서는 인접한 구리박막 그레인 중 하나의 구리박막 그레인 상의 h-BN 그레인의 결정방향으로 성장하는 것을 알 수 있다. 즉, 도 8에서 보면, 하나의 구리박막 그레인 바운더리에서 하나는 그레인 1의 h-BN 그레인과 정렬되게 형성되며, 다른 하나는 그레인 3의 h-BN 그레인과 정렬되게 형성되는 것을 알 수 있다. 따라서, 이는 구리박막의 그레인 바운더리에서도 인접한 그레인에서 성장하는 h-BN 그레인들이 부드럽게 병합되는 것을 보여준다. 즉, 서로 다른 결정 플레인을 가진 구리박막의 그레인에서도 이음매 없이 h-BN 원자모노층 박막이 성장되는 것을 볼 수 있다. 이렇게 성장된 h-BN 원자모노층 박막은 대면적, 예컨대, 1cm 이상의 크기를 가진 금속 박막에서 하나의 단결정 처럼 형성된다.
제조된 h-BN 원자모노층 박막으로부터 금속 박막을 제거할 수 있다. 예컨대, 금속박막은 산처리에 의해 제거될 수 있다. 한편, 산처리 이전에 h-BN 원자모노층 박막 상으로 지지부재, 예컨대 폴리메틸-메타크릴에이트(PMMA)를 코팅한 후 금속 박막을 제거하면, 이후의 h-BN 원자모노층 박막의 전사과정을 용이하게 할 수 있다.
h-BN 원자모노층 박막은 그래핀과의 격자 불일치가 적으므로, 그래핀용 촉매금속 위에 h-BN 원자모노층 박막를 전사한 후, 그래핀을 CVD 방법으로 형성하면 양질의 그래핀을 얻을 수 있다.
실시예에 따른 h-BN 원자모노층 박막의 제조방법에 따르면, 대면적으로 유사 단결정 구조를 가진 h-BN 원자모노층 박막을 제조할 수 있다. 이러한 유사 단결정 구조를 가진 h-BN 원자모노층 박막은 복수의 그레인으로 이루어진 유사 단결정의 크기가 커서 상기 h-BN 원자모노층 박막의 양산시 결점이 감소하며, 그래핀 소자 등의 제조에 유용하게 사용할 수 있다.
이상에서 첨부된 도면을 참조하여 설명된 본 발명의 실시예들은 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 사상의 진정한 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (19)

  1. 이음매없이 병합된 복수의 그레인으로 이루어진 유사 단결정의 단원자층이며, 각 그레인은 10㎛~1000㎛ 크기를 가지며,
    상기 복수의 그레인 중 98% 이상의 그레인의 각 정렬 방향은 실질적으로 동일한 육방정계 질화붕소 원자모노층 박막.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 육방정계 질화붕소(h-BN) 원자모노층 박막은 1cm ~ 30cm 의 크기를 가진 육방정계 질화붕소 원자모노층 박막.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 h-BN 원자모노층 박막은 그레인 바운더리에 라인 결함이 없는 육방정계 질화붕소 원자모노층 박막.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 육방정계 질화붕소 원자모노층 박막은 상기 h-BN 원자모노층 박막 상에 금속박막을 더 포함하고,
    상기 금속박막은 복수의 결정방향 플레인으로 이루어진 금속박막 그레인을 포함하며, 상기 금속박막의 그레인 바운더리에 형성된 h-BN 그레인은 상기 금속 박막의 그레인 바운더리에 접촉하는 그레인 중 어느 하나의 상기 금속 박막의 그레인에 형성된 h-BN 그레인의 결정방향에 따른 결정방향을 가진 육방정계 질화붕소 원자모노층 박막.
  5. 챔버 내에 수소개스를 공급하여 금속 박막을 제1온도에서 전열처리 (pre-annealing) 하는 단계; 및
    상기 챔버에 질소 소스 및 붕소 소스와 함께 상기 수소개스를 공급하고 제2온도에서 열처리하여 상기 금속 박막 위로 복수의 h-BN 그레인이 이음매없이 병합되며, 각 그레인은 10㎛~1㎝ 크기를 가진 유사 단결정의 단원자층인 h-BN 원자모노층 박막을 형성하는 단계;를 포함하며,
    상기 h-BN 원자모노층 박막 형성 단계는,
    상기 챔버에 상기 질소 소스 및 붕소 소스를 제공함으로써 10㎛~1000㎛ 간격으로 형성되는 복수의 h-BN 시드를 형성하는 단계;
    상기 복수의 h-BN 시드로부터 성장된 복수의 h-BN 그레인을 형성하는 단계; 및
    상기 수소개스 공급량을 상기 질소 소스 및 붕소 소스 공급량보다 100~200배 부피로 공급하고, 상기 복수의 h-BN 그레인을 병합하여 이음매 없는 유사 단결정의 h-BN 원자 모노층 박막을 형성하는 단계;를 포함하는 h-BN 원자모노층 박막의 제조방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 전열처리 단계 및 상기 h-BN 원자모노층 박막 형성 단계는 상기 챔버에서 연속적으로 수행되는 제조방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 제1온도 및 상기 제2온도는 실질적으로 동일한 제조방법.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제 5 항에 있어서,
    상기 h-BN 원자모노층 박막은 1cm ~ 30cm 크기를 가진 제조방법.
  12. 제 5 항에 있어서,
    상기 h-BN 원자모노층 박막은 인접한 h-BN 그레인들 사이의 그레인 바운더리에 라인 결함이 없는 제조방법.
  13. 제 5 항에 있어서,
    상기 금속박막은 복수의 결정방향 플레인으로 이루어진 금속박막 그레인을 포함하며, 상기 금속박막의 그레인 바운더리에 형성된 h-BN 그레인은 상기 금속 박막의 그레인 바운더리에 접촉하는 그레인 중 어느 하나의 상기 금속 박막의 그레인에 형성된 h-BN 그레인의 결정방향에 따른 결정방향을 가진 제조방법.
  14. 제 5 항에 있어서,
    상기 전열처리 단계 이전에 상기 금속 박막의 상부면을 연마하는 공정을 더 포함하는 제조방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 연마 공정은 화학적 연마, 물리적 연마, 기계화학적 연마 및 전해 연마 를 포함하는 제조방법.
  16. 제 5 항에 있어서,
    상기 질소 소스는 NH3 또는 N2 인 제조방법.
  17. 제 5 항에 있어서,
    상기 붕소 소스는 BH3, BF3, BCl3, B2H6, (CH3CH2)3B, (CH3)3B, 지보란에서 선택된 하나 이상인 것인 제조방법.
  18. 제 5 항에 있어서,
    상기 질소와 붕소 소스는 암모니아 보란 및 보라진을 포함하는 제조방법.
  19. 제 5 항에 있어서,
    상기 금속 박막은 니켈(Ni), 코발트(Co), 철(Fe), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 금(Au), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 구리(Cu), 마그네슘(Mg), 망간(Mn), 몰리브덴(Mo), 로듐(Rh), 실리콘(Si), 탈륨(Ta), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 우라늄(U), 바나듐(V) 및 지르코늄(Zr)을 포함하는 제조방법.
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