KR102642749B1 - 다중 도핑된 그래핀 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 서로 다른 종류의 도판트들이 도핑된 그래핀 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 금속계 도판트 및 적어도 한 종류의 유기계 도판트를 혼합하여 도핑 용액을 제조하는 단계, 기판 위에 그래핀 층을 적층하는 단계 및 상기 도핑 용액을 이용하여, 상기 그래핀 층에 상기 금속계 도판트 및 상기 적어도 한 종류의 유기계 도판트를 도핑하는 단계를 포함하는 다중 도핑된 그래핀의 제조방법을 제공한다. 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 그래핀의 투명도를 유지하고, 그래핀이 적층된 기판을 손상시키지 않으면서, 그래핀의 면저항을 최소화 할 수 있게 된다.

Description

다중 도핑된 그래핀 및 그 제조방법{MULTI-DOPED GRAPHENE AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME}
본 발명은 서로 다른 종류의 도판트들이 도핑된 그래핀 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
탄소 원자들로만 구성된 나노 물질로 풀러렌, 탄소나노튜브, 그래핀을 포함한 흑연질 탄소 소재는 우수한 전기적 특성, 물리적 및 화학적 안정성을 가지고 있으므로 학계와 산업분야의 관심을 받고 있다.
특히, 그래핀은 체적 대비 매우 높은 비표면적, 우수한 전기전도도 및 물리적 화학적 안정성으로 인해 획기적인 신소재로 각광받고 있는 물질이다.
한편, 최근 몇 년 동안 탄소 격자에 도핑에 관한 연구가 실험적으로 수행되어 왔다. 도핑은 그래핀의 면 저항, 저하 이동성 등의 전기적 특성을 개선시킬 수 있는 공정이다. 도핑 관련 선행된 연구들을 살펴보면 크게 두 가지 방법이 있는데, 그래핀을 합성하는 동안 도핑을 수행하는 방법과 그래핀을 합성한 후에 재료를 개질하는 방법 등이 있다.
특히, 종래에는 그래핀의 면저항을 저감 시키기 위해, 그래핀을 금속계 도판트로 도핑하거나, 유기계 도판트로 도핑시키는 기술이 사용되어 왔다.
도 1a 및 1b를 참조하면, 일정량 이상의 금속계 도판트를 그래핀에 도핑하는 경우, 그래핀이 적화되는 문제가 있다. 또한, 일정량 이상의 유기계 도판트를 그래핀에 도핑하는 경우, 그래핀 및 그래핀을 지지하는 기판이 손상되는 문제가 있다.
한편, 도 1c 및 1d를 참조하면, 특정 유기계 도판트를 그래핀에 도핑하는 경우, 그래핀의 면 저항이 오히려 증가하는 문제가 있다.
상술한 문제들로 인하여, 도핑을 통해 그래핀의 면 저항을 저감시키는 것에는 한계가 있었다.
본 발명은 금속계 도판트로 인하여 발생될 수 있는 적화 현상을 방지하고, 유기계 도판트로 인하여 발생될 수 있는 기판 손상을 최소화함과 동시에 그래핀의 면 저항을 최소화할 수 있는 그래핀 도핑 방법 및 다중 도핑된 그래핀을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 금속계 도판트 및 적어도 한 종류의 유기계 도판트를 혼합하여 도핑 용액을 제조하는 단계, 기판 위에 그래핀 층을 적층하는 단계 및 상기 도핑 용액을 이용하여, 상기 그래핀 층에 상기 금속계 도판트 및 상기 적어도 한 종류의 유기계 도판트를 도핑하는 단계를 포함하는 다중 도핑된 그래핀의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 기판 및 상기 기판 위에 형성되고, 금속계 도판트 및 유기계 도판트가 도핑된 그래핀 층을 포함하는 다중 도핑된 그래핀을 제공한다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 그래핀의 투명도를 유지하고, 그래핀이 적층된 기판을 손상시키지 않으면서, 그래핀의 면저항을 최소화 할 수 있게 된다.
도 1a 내지 1d는 그래핀을 금속계 및 유기계 도판트 중 어느 하나로만 도핑하는 경우, 도핑 용액의 농도에 따른 그래핀 면 저항 저감율을 나타내는 그래프이다.
도 2는 본 발명에 따른 다중 도핑된 그래핀의 제조방법을 나타내는 순서도이다.
도 3a 및 3b는 화학적 기상 증착법을 이용한 그래핀 층의 제조방법을 나타내는 개념도이다.
도 4는 도핑된 그래핀의 면저항 저감율을 나타내는 그래프이다.
도 5는 도핑된 그래핀에 대한 X-선 광전자 분석법(X-ray Photoelectron Spectroscopy, XPS) 결과를 나타내는 그래프이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에 따른 다중 도핑된 그래핀 및 그 제조방법에 대하여 설명하기에 앞서, 단일 도핑된 그래핀의 면 저항 저감율에 대하여 설명한다.
하기 표 1는 소정 농도의 도판트 용액을 그래핀을 도핑하였을 때, 그래핀의 면 저항 저감율을 나타낸다.
표 1을 참조하면, 금속계 도판트 AuCl3 및 유기계 도판트 (bis(trifluoromethanesulfonyl)imide)을 이용하여 도핑을 한 경우, 도판트 용액의 농도가 증가할수록, 그래핀 면 저항의 저감률이 증가한다.
하지만, AuCl3를 10mM 이상의 용액으로 도핑하는 경우, 적화현상이 발생하며, (bis(trifluoromethanesulfonyl)imide)를 150mM 이상의 용액으로 도핑하는 경우, 도판트에 의해 기판이 손상된다.
한편, Zinc di[bis(trifluoromethylsulfonyl)imide] 및 Trifluoromethanesulfonyl chloride를 그래핀에 도핑할 경우, 면 저항이 오히려 증가한다.
고농도 Aucl3 (bis(trifluoromethanesulfonyl)imide) Zinc di[bis(trifluoromethylsulfonyl)imide] Trifluoromethanesulfonyl chloride
농도 20 mM 20 mM 20 mM 20 mM
저감율 70% 10% 5 % 증가 3 % 증가
기타 AuCl3 가 10mM 이상일 경우에는 저감율이 최대 70% 이상이지만 적화현상 생김 그래핀 지지층의 고농도의 150mM 이상인 경우 TFSI 의해 기판이 손상됨
상기 표 1에 따르면, 그래핀을 한 종류의 도판트로 도핑할 경우, 면 저항을 일정 수준 이하로 낮출 수 없다. 본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위해, 서로 다른 종류의 도판트들을 함께 도핑하여, 그래핀의 면 저항을 최소화한다.
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 다중 도핑된 그래핀의 제조방법에 대하여 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 다중 도핑된 그래핀의 제조방법을 나타내는 순서도이다.
먼저, 본 발명에서는 금속계 도판트 및 적어도 한 종류의 유기계 도판트를 혼합하여 도핑 용액을 제조하는 단계(S210)가 진행된다.
본 발명에서는 금속계 도판트와 유기계 도판트를 함께 도핑 한다. 이때, 금속계 도판트는 한 종류가 사용되며, 유기계 도판트는 적어도 하나가 사용될 수 있다.
금속계 도판트는 AuCl3, HAuCl4, FeCl3, Ag화합물, Au화합물 및 Pt화합물 중 어느 하나일 수 있다.
유기계 도판트는 Bis(trifluoromethanesulfonyl)imide, Bis(trifluoromethane)sulfonimide, Silver(I) Bis(trifluoromethanesulfonyl)imide, Zinc di[bis(trifluoromethylsulfonyl)imide], Trifluoromethanesulfonyl chloride, 1-(Trifluoromethanesulfonyl)imidazole, N-(2-Pyridyl) bis(trifluoromethanesulfonimide), Bis(trifluoromethanesulfonyl)methane, N-(5-Chloro-2-pyridyl)bis(trifluoromethanesulfonimide), N-Phenyl-bis(trifluoromethanesulfonimide), Methyl trifluoromethanesulfonate, Trifluoromethanesulfonic anhydride, Trifluoromethanesulfonamide, Ethyl trifluoromethanesulfonate, Zinc trifluoromethanesulfonate, Tetracyanoethylene, 2,3,5,6-Tetrafluoro-7,7,8,8-tetracyanoquinodimethane, Potassium tetrafluoroborate, Ammonium tetrafluoroborate 및 Ammonium hexafluorophosphate 중 적어도 하나일 수 있다.
한편, 상기 도핑 용액의 용매는 유기 용매일 수 있다. 예를 들어, 상기 용매는 니트로 메탄, 니트로 벤젠 등이 사용될 수 있다.
한편, 금속계 도판트는 AuCl3가 사용될 수 있고, 유기계 도판트는 Bis(trifluoromethanesulfonyl)imide가 사용될 수 있다. 이때, 금속계 도판트의 농도는 1 내지 10mM일 수 있고, 유기계 도판트의 농도는 1 내지 100mM일 수 있다.
한편, 금속계 도판트는 AuCl3가 사용될 수 있고, 유기계 도판트는 Zinc di[bis(trifluoromethylsulfonyl)imide] 및 Trifluoromethanesulfonyl chloride 중 어느 하나가 사용될 수 있다. 이때, 금속계 도판트의 농도는 1 내지 10mM일 수 있고, 유기계 도판트의 농도는 1 내지 200mM일 수 있다.
한편, 상기 도핑 용액에는 한 종류의 금속계 도판트와 두 종류 이상의 유기계 도판트가 혼합될 수 있다.
예를 들어, 상기 도핑 용액은 금속계 도판트, 제1유기계 도판트 및 제2유기계 도판트의 혼합물로 이루어질 수 있다. 구체적으로, 금속계 도판트는 AuCl3가 사용될 수 있고, 제1유기계 도판트는 Bis(trifluoromethanesulfonyl)imide, 제2유기계 도판트는 Zinc di[bis(trifluoromethylsulfonyl)imide] 및 Trifluoromethanesulfonyl chloride 중 어느 하나가 사용될 수 있다. 이때, 금속계 도판트의 농도는 1 내지 10mM일 수 있고, 제1유기계 도판트의 농도는 1 내지 100mM일 수 있고, 제2유기계 도판트의 농도는 1 내지 200mM일 수 있다.
한편, 상기 도핑 용액을 제조하는 것과 별개로, 기판 위에 그래핀 층을 합성하는 단계(S220)가 진행된다.
여기서, 상기 그래핀 층을 적층하는 단계는 화학적 기상 증착법(Chemical Vapor Deposition, CVD)을 통해 진행될 수 있다. 한편, 상기 그래핀 층을 합성하는 단계는 CVD에 한정되지 않고, 기 공지된 그래핀 박막 제조방법이 활용될 수 있다. 구체적으로, 그래핀 층을 제조하는 방법은 물리적 박리법, 화학적 박리법, 에피택셜 성장법 등이 활용될 수 있다.
본 명세서에서는 그래핀 층을 합성하는 방법으로 CVD를 예를 들어 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 상기 기판은 그래핀 층을 합성하는 일련의 단계들 중 도핑이 언제 이루어지는지에 따라 달라질 수 있다. 이하에서는, CVD를 이용하여 그래핀 층을 합성하는 경우를 예로 들어 설명한다.
도 3a 및 3b는 화학적 기상 증착법을 이용한 그래핀 층의 제조방법을 나타내는 개념도이다.
도 3a를 참조하면, CVD에서는 소정 금속 층(310) 위에 그래핀 층(320)을 합성한다. 여기서, 상기 소정 금속은 그래핀 층(320)을 합성하기 위한 촉매 역할을 한다. 상기 소정 금속은 구리일 수 있다.
상기 그래핀 층(320) 위에 지지층(330)을 적층하는 단계가 진행된다. 상기 지지층(330)은 PMMA, 점착필름, UV 필름, 열전사 필름 등이 사용될 수 있다.
상기 그래핀 층(320) 위에 지지층(330)이 적층된 후, 상기 금속 층(310)을 제거하는 단계가 진행된다. 이때, 상기 금속층은 에칭 방식 등을 통해 제거될 수 있다.
상기 금속 층이 제거된 후, 상기 그래핀 층(320) 위에 도핑(340)이 이루어질 수 있다. 이러한 경우, 상기 기판은 상기 지지층이 될 수 있다. 도 3a에서는 설명의 편이를 위하여 도핑 결과를 하나의 층(340)으로 도시하였지만, 그래핀에 대한 도핑으로 인하여 별도의 층이 생성되지 않을 수 있다.
한편, 도 3b를 참조하면, 상기 금속 층이 제거된 후, 상기 그래핀 층(320) 위에는 그래핀 전사층(350)이 적층될 수 있다. 여기서, 상기 그래핀 전사층(350)은 PET 등이 될 수 있다.
이후, 상기 지지층(330)은 제거된다. 이때, 상기 지지층은 아세톤을 이용하여 제거하거나, UV 조사를 통해 제거하거나, 열을 가하여 제거할 수 있다. 상기 지지층의 제거 방식은 지지층으로 사용된 물질에 따라 달라질 수 있다.
상기 지지층이 제거된 후, 상기 그래핀 층(320) 위에 도핑(340)이 이루어질 수 있다. 이러한 경우, 상기 기판은 상기 그래핀 전사층이 될 수 있다. 도 3b에서는 설명의 편이를 위하여 도핑 결과를 하나의 층(340)으로 도시하였지만, 그래핀에 대한 도핑으로 인하여 별도의 층이 생성되지 않을 수 있다.
한편, 상기 그래핀 층에 대한 도핑은 상기 그래핀 층이 상기 금속 층 위에 합성된 후 바로 이루어질 수 있다. 이러한 경우, 상기 기판은 상기 그래핀 층이 최종적으로 전사된 층일 수 있다.
상술한 바와 같이, 그래핀 층을 도핑하는 단계는 그래핀 층이 합성된 후 언제든지 진행될 수 있다.
다음으로, 상기 도핑 용액을 이용하여, 상기 그래핀 층에 상기 금속계 도판트 및 상기 적어도 한 종류의 유기계 도판트를 도핑하는 단계(S230)가 진행된다. 여기서, 상기 그래핀 층을 도핑하는 단계는 스핀 코팅, 침지 공정 및 스프레이 공정 중 어느 하나에 의하여 진행될 수 있다.
스핀 코팅법의 경우, 기판 및 그래핀 층을 고속으로 회전시키는 상태에서 도핑 용액을 그래핀 층 위에 도포한다. 이후, 공기 또는 질소 조건하에서 건조 시킨다.
침지 공정의 경우, 기판 및 그래핀 층을 도핑 용액에 침지 시킨 후, 공기 또는 질소 조건하에서 건조 시킨다.
스프레이 공정의 경우, 스프레이를 이용하여 도핑 용액을 그래핀 층 위에 분사한 후, 공기 또는 질소 조건하에서 건조 시킨다.
한편, 도핑이 완료된 그래핀 층위에는 보호층이 적층될 수 있다. 상기 보호층은 그래핀 층을 기계적인 마찰로부터 보호하도록 이루어질 수 있고, 그래핀 위에 도핑된 물질의 산화를 방지하도록 이루어질 수 있다.
이하에서는, 실시 예 및 실험 예들을 통해 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 하며, 다만, 후술할 실시 예 및 실험 예들에 의해 본 발명의 범위와 내용이 축소되거나 제한되어 해석되지 않는다.
실시 예1. 이중 도핑된 그래핀의 제조
상술한 그래핀 제조방법을 이용하여 그래핀을 제조하였다. 이때, 도판트는 두 종류(한 종류의 금속계 도판트 및 한 종류의 유기계 도판트)가 사용되었으며, 도핑 용액에 용해된 도판트들의 농도을 달리하여 그래핀을 제조하였다.
하기 표들은 상술한 방법으로 제조된 그래핀의 면 저항 저감률을 나타낸다. 하기 표들에서, Bis(trifluoromethanesulfonyl)imide은 TFSI로 표시하고, Zinc di[bis(trifluoromethylsulfonyl)imide]은 Zn-(TFSI)2로 표시하고, Trifluoromethanesulfonyl chloride는 TFSI -Cl로 표시하였다.
AuCl3 TFSI
농도(mM) 1 ~ 10 1 ~ 100
저감율 40 ~ 52%
AuCl3 Zn-(TFSI)2 or TFSI-Cl
농도(mM) 1 ~ 10 1 ~ 200
저감율 40 ~ 52%
상기 표 2 및 3를 참조하면, 그래핀 층에 금속계 도판트 및 유기계 도판트를 함께 도핑하는 경우, 상기 표 1보다 낮은 농도의 도핑 용액으로도 더 높은 면 저항 저감율이 나타남을 확인할 수 있다.
실시 예2. 삼중 도핑된 그래핀의 제조
상술한 그래핀 제조방법을 이용하여 그래핀을 제조하였다. 이때, 도판트는 세 종류(한 종류의 금속계 도판트 및 두 종류의 유기계 도판트)가 사용되었으며, 도핑 용액에 용해된 도판트들의 농도를 달리하여 그래핀을 제조하였다.
하기 표들은 상술한 방법으로 제조된 그래핀의 면 저항 저감률을 나타낸다.
　 AuCl3 TFSI Zn-(TFSI)2
농도(mM) 1 ~ 10 0.2 ~ 100 0.2 ~ 200
저감율 50 - 70 %
AuCl3 TFSI TFSI - Cl
농도(mM) 1 ~ 10 1 ~ 100 0.2 ~ 200
저감율 50 - 70 %
표 4 및 5를 참조하면, 두 종류의 도판트보다 면 저항 저감률이 높음을 확인할 수 있다.
비교 예. 두 종류의 유기계 도판트가 도핑된 그래핀의 제조
상술한 그래핀 제조방법을 이용하여 그래핀을 제조하였다. 이때, 도판트는 두 종류의 유기 도판트가 사용되었으며, 도핑 용액에 용해된 도판트들의 농도를 달리하여 그래핀을 제조하였다.
하기 표 6은 상술한 방법으로 제조된 그래핀의 면 저항 저감률을 나타낸다. 하기 표 6에 따르면, 두 종류의 유기 도판트를 도핑한 경우에는 면 저항 저감률이 0에 가까움을 알 수 있다.
TFSI Zn-(TFSI)2 or TFSI -Cl
농도(mM) 1 ~ 100 1 ~ 200
저감율 1 ~1.5%
한편, 도 5는 단일 도핑, 이종 도핑, 삼종 도핑 시 그래핀의 면 저항 저감률을 나타내는 그래프이다.
상기 표 1 내지 5 및 도 4를 참조하면, 금속계 도판트 및 적어도 한 종류의 유기계 도판트를 함께 그래핀에 도핑할 경우, 상대적으로 낮은 도판트 농도에서도 높은 면 저항 저감률이 나타났다. 이에 따라, 그래핀의 면 저항을 큰 폭으로 저감 시킴과 동시에 도핑에 따른 적화 현상 및 기판 파손을 막을 수 있었다.
실험 예1. 그래핀에 포함된 환원 상태의 금속 함량 측정
금속계 도판트와 함께 도핑되는 유기계 도판트의 효과를 알아보기 위해, 도핑된 그래핀에 존재하는 환원 상태의 금속의 함량을 측정하였다. 이를 위해, 도핑이 완료된 그래핀을 X-선 광전자 분석법(X-ray Photoelectron Spectroscopy, XPS)으로 분석하였다.
여기서, XPS분석에 사용된 그래핀은 AuCl3가 단일 도핑된 그래핀 및 AuCl3, 유기계 도판트 TFSI가 함께 도핑된 그래핀 이었다.
도 5는 단일 도핑 및 이종 도핑된 그래핀에 대한 X-선 광전자 분석 결과를 나타내는 그래프이다.
도 5를 참조하면, AuCl3가 단일 도핑된 그래핀의 경우, 환원 상태의 Au(Au0)의 함량이 15.7%이었다. 반면, AuCl3 및 TFSI가 함께 도핑된 그래핀의 경우, Au0의 함량이 26.8%이었다.
상술한 XPS 분석 결과에 따르면, TFSI는 그래핀에 직접 작용하지는 못하나, AuCl3의 환원 전위를 높이는 보조적인 역할을 하여, 면 저항 저감 효과를 높인다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다.
또한, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims (14)

  1. 다중 도핑된 그래핀의 제조방법에 있어서,
    금속계 도판트 및 적어도 한 종류의 유기계 도판트를 혼합하여 도핑 용액을 제조하는 단계;
    기판 위에 그래핀 층을 적층하는 단계; 및
    상기 도핑 용액을 이용하여, 상기 그래핀 층에 상기 금속계 도판트 및 상기 적어도 한 종류의 유기계 도판트를 도핑하는 단계를 포함하고,
    상기 도핑 용액은 금속계 도판트, 제1유기계 도판트 및 제2유기계 도판트를 포함하고,
    상기 금속계 도판트는 AuCl3이고, 상기 금속계 도판트의 농도는 1 내지 10mM이고,
    상기 제1유기계 도판트는 Bis(trifluoromethanesulfonyl)imide이고, 상기 제1유기계 도판트의 농도는 1 내지 100mM이고,
    상기 제2유기계 도판트는 Zinc di[bis(trifluoromethylsulfonyl)imide] 및 Trifluoromethanesulfonyl chloride 중 어느 하나이고, 상기 제2유기계 도판트의 농도는 1 내지 200mM이고,
    상기 다중 도핑된 그래핀은 적화(redden)되지 않는 것을 특징으로 하는 다중 도핑된 그래핀의 제조방법.
  2. 삭제
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  10. 다중 도핑된 그래핀에 있어서,
    기판; 및
    상기 기판 위에 형성되고, 금속계 도판트 및 유기계 도판트가 도핑된 그래핀 층을 포함하고,
    상기 그래핀 층은 상기 금속계 도판트, 제1유기계 도판트 및 제2유기계 도판트를 포함하는 도핑 용액으로 도핑되고,
    상기 금속계 도판트는 AuCl3이고, 상기 금속계 도판트의 농도는 1 내지 10mM이고,
    상기 제1유기계 도판트는 Bis(trifluoromethanesulfonyl)imide이고, 상기 제1유기계 도판트의 농도는 1 내지 100mM이고,
    상기 제2유기계 도판트는 Zinc di[bis(trifluoromethylsulfonyl)imide] 및 Trifluoromethanesulfonyl chloride 중 어느 하나이고, 상기 제2유기계 도판트의 농도는 1 내지 200mM이고,
    상기 다중 도핑된 그래핀은 적화(redden)되지 않는 것을 특징으로 하는 다중 도핑된 그래핀.
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