KR20140035523A - 그래핀 결함 검출 - Google Patents
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Abstract
그래핀을 포함하는 샘플 내 결함을 검출하는 데 유효하도록 구성된 방법 및 시스템에 대한 기술이 일반적으로 설명된다. 예시적인 방법은 샘플을 수용하는 단계를 포함할 수 있으며, 여기서 샘플은 적어도 일부 그래핀 및 그래핀 내 적어도 일부 결함을 포함할 수 있다. 방법은 샘플을 충분한 반응 조건 하에서 기체에 노출시켜 마크된 샘플을 생산하는 단계를 포함할 수 있으며, 여기서 마크된 샘플은 결함 중 적어도 일부에 결합된 마크를 포함할 수 있다. 방법은 마크된 샘플을 검출기 시스템에 배치하는 단계를 더 포함할 수 있다. 방법은 또한 검출기 시스템으로 마크 중 적어도 일부를 검출하는 단계를 포함할 수 있다.
Description
본 출원은, 현재 함께 계류 중이고 년, 월, 일에 출원되고 명칭은 "그래핀 결함 변경"이며 발명자는 세스 밀러인 PCT 특허 출원 제PCT/US2011/xxxxx호 (대리인 정리 번호: 1574-0040); 및 현재 함께 계류 중이고 년, 월, 일에 출원되고 명칭은 "그래핀 결함의 변경"이며 발명자는 세스 밀러 및 토마스 예거인 PCT 특허출원 제PCT/US2011/xxxxx호 (대리인 정리 번호: 1574-0042)와 관련된다.
여기에서 달리 명시되지 않는 한, 본 섹션에서 기술되는 내용은 본 출원의 청구항의 선행기술이 아니며 본 섹션에 포함함으로써 선행기술로 인정되지 않는다.
그래핀(graphene)은 일반적으로 결합된 탄소 원자의 1원자 두께 층을 포함할 수 있는 물질이다. 그래핀은 구리(copper)와 같은 다른 물질의 상부에 탄소 원자를 성장시킴으로써 형성될 수 있다. 구리는 석영관(quartz tube)에 삽입되고, 가열되고, 어닐링(annealing)될 수 있다. 이후 CH4 및 H2의 기체 혼합물이 관으로 유입될 수 있으며, 구리는 흐르는 H2로 냉각되어 그래핀을 형성할 수 있다.
일부 예시에서, 샘플 내 결함을 검출하기 위한 방법이 일반적으로 설명된다. 방법은 샘플을 수용하는 단계를 포함할 수 있으며, 여기서 샘플은 적어도 일부 그래핀 및 그래핀 내 적어도 일부 결함을 포함할 수 있다. 방법은 또한 샘플을 충분한 반응 조건 하에서 가스에 노출시켜 마크된 샘플을 생산하는 단계를 포함하고, 여기서 마크된 샘플은 결함 중 적어도 일부에 결합된 마크(mark)를 포함할 수 있다. 방법은 마크된 샘플을 검출기 시스템에 배치하는 단계를 더 포함할 수 있다. 방법은 또한 검출기 시스템으로 마크 중 적어도 일부를 검출하는 단계를 포함할 수 있다.
일부 예시에서, 샘플에서 결함을 검출하는 데 유효한 시스템이 일반적으로 기술된다. 시스템은 챔버 및 챔버와 동작적인 관계로 구성되는 검출기 시스템을 포함할 수 있다. 챔버는 샘플을 수용하는 데 유효하도록 구성될 수 있으며, 여기서 샘플은 적어도 일부 그래핀 및 그래핀 내 적어도 일부 결함을 포함할 수 있다. 챔버는 샘플을 충분한 반응 조건 하에서 기체에 노출하여 마크된 샘플을 생산하는 데 유효하도록 구성될 수 있고, 여기서 마크된 샘플은 결함 중 적어도 일부에 결합된 마크를 포함할 수 있다. 검출기 시스템은 마크된 샘플을 수용하고 마크의 적어도 일부를 검출하는 데 유효하도록 구성될 수 있다.
일부 예시에서, 적어도 일부 그래핀 및 그래핀 내 적어도 하나의 결함을 포함할 수 있는 샘플이 일반적으로 설명된다. 샘플은 결함 중 적어도 하나에 결합된 적어도 하나의 마크를 포함할 수 있다. 마크는 분자를 포함할 수 있고 분자는 약 40 보다 큰 원자량을 가지는 적어도 하나의 원자를 포함할 수 있다.
전술한 요약은 예시적인 것일 뿐이고, 어떤 방식으로든 제한을 의도한 것은 아니다. 상술한 예시적인 태양, 실시예 및 특징들에 더하여, 추가의 태양, 실시예 및 특징들은 도면과 이하의 상세한 설명을 참조함으로써 분명하게 될 것이다.
본 개시의 전술한 특징들 및 기타 특징들은, 첨부 도면을 참조하여 이하의 설명 및 첨부된 청구항으로부터 충분히 분명해질 것이다. 이러한 도면들은 본 개시에 따르는 단지 몇 가지의 실시예만을 도시한 것이고, 따라서 그 범위를 제한하는 것으로 간주되어서는 안되는 것을 이해하면서, 본 개시는 첨부된 도면의 사용을 통하여, 더 구체적이고 상세하게 기술될 것이다.
도 1은 그래핀 결함 검출을 구현하는 데 이용될 수 있는 예시적인 시스템을 도시하고;
도 2는 그래핀 결함 검출을 구현하기 위한 예시적인 프로세스에 대한 흐름도를 도시하고;
도 3은 그래핀 결함 검출을 구현하는 데 이용될 수 있는 컴퓨터 프로그램 제품을 도시하며;
도 4는 그래핀 결함 검출을 구현하도록 배열되는 예시적인 컴퓨팅 장치를 예시하는 블록도이고,
모두 여기에서 설명된 적어도 일부 실시예에 따라 배열된다.
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모두 여기에서 설명된 적어도 일부 실시예에 따라 배열된다.
이하의 상세한 설명에서, 여기의 일부를 형성하는 첨부 도면에 대한 참조가 이루어진다. 도면에서, 유사한 부호는, 문맥에서 다른 지시가 없다면, 일반적으로 유사한 구성요소를 식별한다. 상세한 설명, 도면, 및 청구항에서 기술된 예시적인 실시예들은 제한하는 것으로 의미되지 않는다. 여기에 제시된 대상의 범위와 사상을 벗어나지 않으면서 다른 실시예가 이용될 수 있고, 다른 변형이 이루어질 수 있다. 여기에서 일반적으로 기술되고 도면에서 도시된 바와 같은 본 개시의 태양들이 다양한 다른 구성으로 배열, 대체, 조합, 분리, 및 설계될 수 있음과, 이 모두가 여기에서 명확히 고려됨이 쉽게 이해될 것이다.
본 개시는, 그 중에서도, 일반적으로 그래핀 결함 검출에 관련된 시스템, 방법, 물질 및 장치에 관련된다.
간략히 말하자면, 그래핀을 포함하는 샘플 내 결함을 검출하는 데 유효하도록 구성된 방법 및 시스템에 대한 기술이 일반적으로 설명된다. 예시적인 방법은 샘플을 수용하는 단계를 포함할 수 있고, 여기서 샘플은 적어도 일부 그래핀 및 그래핀 내 적어도 일부 결함을 포함할 수 있다. 방법은 샘플을 충분한 반응 조건 하에서 기체에 노출하여 마크된 샘플을 생산하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 여기서 마크된 샘플은 결함 중 적어도 일부에 결합된 마크를 포함할 수 있다. 방법은 마크된 샘플을 검출기 시스템에 배치하는 단계를 더 포함할 수 있다. 방법은 또한 검출기 시스템으로 마크 중 적어도 일부를 검출하는 단계를 포함할 수 있다.
명백하게 또는 암시적으로 명세서에서 개시되고/거나 청구항에서 인용되는 임의의 합성물, 재료 또는 물질이, 그룹 또는 구조적, 구성적 및/또는 기능적으로 관련된 합성물, 재료 또는 물질에 속하는 것과 같이, 그룹의 개별적인 대표 및 그 모든 조합을 포함한다는 점이 또한 이해될 것이다.
도 1은 여기에서 설명된 적어도 일부 실시예에 따라 그래핀 결함 검출을 구현하는 데 이용될 수 있는 예시적인 시스템을 도시한다. 예시적인 그래핀 결함 검출 시스템(100)은 챔버(112), 검출기 시스템(131) 및/또는 챔버(144)를 포함할 수 있으며, 모두 서로에 대하여 동작적인 관계로 구성된다. 결함 검출 시스템(100)의 요소 중 적어도 일부는 통신 링크(156)를 통하여 프로세서(154)와 통신하도록 배열될 수 있다. 일부 예시에서, 프로세서(154)는 그 안에 저장된 명령어(160)를 포함할 수 있는 메모리(158)와 통신하도록 구성될 수 있다. 프로세서(154)는, 명령어(160) 등에 의하여, 이하에서 설명되는 동작/작용/기능 중 적어도 일부를 제어하도록 구성될 수 있다.
이하에서 보다 상세히 논의되는 바와 같이, 샘플은, 하나 이상의 결함(104, 106, 108 및/또는 110)을 포함할 수 있으며, 손 또는 기계 등에 의하여 챔버(112)에 배치될 수 있다. 이하에서 보다 상세히 논의되는 바와 같이, 챔버(112)는 샘플(102)을 기체(120)에 노출하여 마크된 샘플(105)을 생산하는 데 유효하도록 구성될 수 있다. 마크된 샘플(105)은 결함(104, 106, 108 및/또는 110)에 결합된 마크(122, 124, 126 및/또는 128)를 포함할 수 있다. 마크(122, 124, 126 및/또는 128)가 있는 샘플(105)은, 손 또는 기계 등에 의하여, 소스(130) 및/또는 검출기(132)를 포함하는 검출기 시스템(131)에 배치될 수 있다. 검출기 시스템(131)은 마크(122, 124, 126 및/또는 128)를 검출하는 데 유효하도록 구성될 수 있다. 이후, 샘플(105)은 다른 챔버(144)에 넣어질 수 있고 다른 기체(136), 액체(138) 또는 열에 노출되어 마크(122, 124, 126 및/또는 128)를 적어도 부분적으로 제거할 수 있다.
일 예시에서, 샘플(102)은 그래핀(103) 및 하나 이상의 결함(104, 106, 108 및/또는 110)을 포함할 수 있다. 예컨대, 화학적 불순물이 그래핀 형성 동안 결함(104, 106, 108 및/또는 110)을 형성할 수 있다. 결함의 다른 예시적인 원인은 탄소 원자가 증기에서 기판 상에 퇴적되는 화학 기상 증착 퇴적 프로세스 동안에 그래핀 형성의 결과일 수 있다. 일부 탄소 핵은 기판의 표면 상에서 해리하여 그래핀 핵의 결정체 사이에 간극 또는 경계를 남길 수 있다. 결함의 다른 예시는 탄소 원자가 6원자 대신 5원자나 7원자와 같이 다른 수의 원자의 링으로 결합되는 스톤 웨일즈(Stone-Wales) 형 결함 또는 공유 결함을 포함한다. 그러한 예시에서, 구조물은 그러한 결함이 없는 그래핀에 비해 조금 상이한 전기적 특성을 가질 수 있다. 그래핀이 성장되는 기판은 결함(104, 106, 108 및/또는 110)을 형성할 수 있는 위상적 뒤틀림(topological distortion)을 가질 수 있다. 결함의 또 다른 예시는 에폭시드(epoxide), 케톤(ketone), 알코올 및/또는 카르복실 산과 같은 탄소 원자에 결합되는 다른 유형의 화학식을 포함할 수 있다.
도시된 바와 같이, 그래핀(103) 및 결함(104, 106, 108 및/또는 110)을 포함하는 샘플(102)은 챔버(112)에 배치될 수 있다. 챔버(112)는 포트(114, 116), 펌프(170) 및/또는 히터(174)를 포함할 수 있다. 컨테이너(118)는 챔버(112)와 유체 통신(fluid communication)하도록 구성될 수 있다. 컨테이너(118)는 기체(120)를 포함할 수 있다. 컨테이너(118) 및/또는 챔버(112)와 유체 통신하는 밸브(182)는 프로세서(154)에 의하여 선택적으로 활성화되어 챔버(112) 내 분위기를 컨테이너(118)로부터의 기체(120)로 채울(immerse) 수 있다. 기체(120)는 적어도 하나의 비교적 중원자가 있는 분자를 포함할 수 있다. 예컨대, 기체(120) 내 적어도 하나의 원자는 약 40보다 큰 원자량을 가질 수 있다. 일부 예시에서, 기체(120) 내 적어도 하나의 원자는 금속일 수 있다. 일 예시에서, 기체(120)는 적어도 하나의 원자가 셀레늄(Se), 텔루륨(Te) 및/또는 주석(Sn)을 포함할 수 있는 분자를 포함할 수 있다.
예컨대, 기체(120)는 적어도 하나의 원자가 요오드(I)을 포함하는 분자를 포함할 수 있다. 예컨대, 기체(120)는 다이요오드에탄(diiodoethane), 요오드화 수소, 3-요오드프로필트리메트옥시실란(3-iodopropyltrimethoxysilane), 4-요오드아닐린(4-iodoaniline)과 같은 요오드화 유기 아민, 요오드화 티오닐 (thionyl iodide) 및/또는 요오드를 포함할 수 있다. 이러한 예시에서, 요오드 원자는 샘플(103) 내 결함(104, 106, 108 및/또는 110)에 화학적으로 결합하여 마크된 샘플(105)를 생산할 수 있으므로, 마크(122, 124, 126 및/또는 128)가 샘플(103)에서 생산될 수 있다. 마크(122, 124, 126 및/또는 128)는 이후에 검출기 시스템(131)에 의하여 검출될 수 있다.
예컨대, 기체(120)는 3 요오드화 붕소(BI3), 3 요오드화 알루미늄(AlI3), 3 브롬화 붕소(BBr3), 텔루륨화 수소(H2Te), 셀레늄화 수소(H2Se), 염화 주석(SnCl2), SnBr2, SnBr4 등을 포함할 수 있다. 다른 예시는 테트라키스(에틸메틸아미노) 하프늄, 삼차 부틸 이미드 트리스(에틸메틸아미노) 탄탈(V), 삼차 부틸 이미드 트리스(에틸메틸아미노) 탄탈(V) 등과 같은 중원자가 있는 휘발성 금속을 포함할 수 있다.
마크된 샘플(105)은 손 또는 기계 등에 의하여 검출기 시스템(131)에 배치될 수 있다. 일 예시에서, 소스(130)는 x선의 소스와 같은 분광 소스를 포함할 수 있다. 소스(130) 및 검출기(132)는, 결합하여, x선 형광[x-ray fluorescence(XRF)] 또는 종합 x선 형광(TXRF) 시스템을 형성할 수 있다. TXRF 시스템에서, x선 빔은 마크된 샘플(105)에 노출될 수 있으며, 마크(122, 124, 126 및/또는 128) 내 중원자는 x선을 흡수하고 형광을 발할 수 있다. 그러한 형광은 검출기(132)에 의해 검출될 수 있다. 검출기(132)의 출력은 마크된 샘플(105)의 표면 상의 원자의 유형의 농도를 나타낼 수 있다. 예컨대, 마크된 샘플(105)의 표면 상에서의 원자의 세기가 검출기(132)에 의해 검출될 수 있다. 일부 예시에서, 제조 프로세스에서 샘플의 인라인 모니터링(in-line monitoring)이 검출기(132)에 의해 수행될 수 있다. 검출기 시스템(131)의 출력은 마크(122, 124, 126 및/또는 128)를 생산하는 기체(120)로부터의 원자의 양과 같이 샘플(102) 내 그래핀(103)의 품질 레벨을 나타내는 메트릭(metric)일 수 있다.
일부 예시에서, 검출기 시스템(131)은 후방 산란 주사형 전자 현미경(SEM) 시스템 또는 일부 다른 유형의 후방 산란 전자 이미징(BEI) 시스템을 포함할 수 있다. 검출기 시스템(131)의 출력은 마크된 샘플(105)과 연관된 결함의 맵과 연관된 데이터를 포함할 수 있다. 예시적인 맵은 X, Y 좌표 및 샘플 내 명시된 X-Y 좌표에서의 결함과 연관된 세기/농도 레벨을 포함하는 데이터로 구성될 수 있다. 일부 예시에서, 검출기 시스템(131)은 마크된 샘플(105)에서 요오드와 같은 중원자의 양을 정량화 하는 데 유효하도록 구성될 수 있다.
일부 예시에서, 기체(120)는 샘플(102)과 반응하여 샘플(102) 내 특정 결함에 관한 마크를 생산하여 결과적으로 마크된 샘플(105)이 되는 데 유효하도록 선택될 수 있다. 일부 예시에서, 기체(120)는 복수의 분명한 유형의 결함을 마크하는 데 이용될 수 있다. 예컨대, 염화 주석 원자가 있는 기체는 샘플(102)에서 페놀 결함을 마크하는 데 유효하고, 요오드 원자가 있는 기체는 샘플(102)에서 알코올 결함을 마크하는 데 유효할 수 있다.
일부 예시에서, 3 요오드화 붕소(BI3) 분자가 있는 기체는 샘플(102) 내 다수의 명백한 산소 결함을 마크하는 데 유효할 수 있다. BI3는 에테르, 케톤, 알코올, 산, 에폭시드 등을 포함하는 대부분의 산소 그룹에 대하여 강한 친화성을 가질 수 있다. BI3가 비교적 강한 전자 억셉터(electron acceptor)임에 따라, BI3는 스톤 웨일즈(Stone-Wales) 결함과 같은 전자 풍부 결함에 대한 비교적 높은 친화성을 가질 수 있다. 일 예시에서, 기체(120)는 BI3가 있는 분자 및 요오드아닐린(iodoaniline)이 있는 분자를 포함할 수 있다. 이러한 특정한 예시에서, 그래핀을 포함하는 샘플 내 공통적인 화학적, 위상적 및/또는 지형적 결함 중 다수가 검출될 수 있다.
다이요오드에탄(diiodoethane) 분자가 있는 기체는 샘플(102) 내 페놀산형 결함을 마크하는 데 유효할 수 있다. 요오드화 티오닐(thionyl iodide) 분자를 포함하는 기체는 카르복실산(carboxylate) 그룹과 반응하여 아실 요오드화물(acyl iodide)을 형성할 수 있으며 샘플(102) 내 카르복실산 그룹형 결함을 마크하는 데 유효할 수 있다. 기체(120)는 여기에서 나열된 하나 초과의 예시적인 원자를 포함할 수 있다. 예컨대, 기체(120)는 다이요오드에탄을 포함하는 분자 및 요오드화 티오닐을 포함하는 분자, 다이요오드에탄 및 3 요오드화 붕소를 포함하는 분자 또는 요오드 및 3 요오드화 붕소를 포함하는 분자 등을 포함할 수 있다.
기체(120)가 염화 주석(Sn4Cl) 분자를 포함하는 일 예시에서, 챔버(112)는, 히터(174) 등에 의하여, 섭씨 약 100도 내지 섭씨 약 200도의 범위에서의 온도로 가열될 수 있다. 챔버(112) 내 압력은, 펌프(170) 등에 의하여, 약 0.5 내지 10 millitorr의 범위로 조정될 수 있다. 기체(120)는 약 2분 내지 약 10 분의 시간 간격 동안 컨테이너(118)로부터 챔버(112)로 인가될 수 있다. 증기(120) 내 분자는 샘플(102) 상에 퇴적하고 샘플(102)과 반응하여 샘플(102)과 연관된 결함 위치에서 마크(122, 124, 126 및/또는 128)를 생산하여 결과적으로 마크된 샘플(105)이 되는 데 유효할 수 있다. 기체(120)는 이후 펌프의 제어 하에 진공 또는 기체 흡입 등에 의하여 챔버(112)로부터 제거될 수 있다. 챔버(112) 내 남아있는 기체(120)로부터의 원자는 결함 위치(104, 106, 108 및/또는 110)에 결합되어 마크(122, 124, 126 및/또는 128)를 생산하는 것일 수 있다. 마크된 샘플(105) 상의 마크(122, 124, 126 및/또는 128)는 여기에서 논의된 바와 같이 검출기 시스템(131)으로 검출될 수 있다.
검출기 시스템(131)에 의한 검출 이후에, 마크된 샘플(105)은 기계 또는 손 등에 의하여, 챔버(144)에 배치될 수 있다. 챔버(144)는 포트(140, 142), 펌프(172) 및/또는 히터(176)를 포함할 수 있다. 컨테이너(134)는 챔버(144)와 유체 통신하도록 구성될 수 있다. 컨테이너(134)는 기체(136), 액체(138) 또는 그 혼합물을 포함할 수 있다. 컨테이너(134) 및/또는 챔버(144)와 유체 통신하는 밸브(184)는 프로세서(154)에 의하여 선택적으로 활성화되어 챔버(144) 내 분위기를 컨테이너(134)로부터의 기체(136) 및/또는 액체(138)로 채울 수 있다. 컨테이너(134)는 물, 수증기, 수소 기체, 히드라진(hydrazine), 암모니아 등과 같은 기체(136) 및/또는 액체(138)를 마크된 샘플(105)에 인가하는 데 유효하도록 구성될 수 있다. 히터(176)는 챔버(144)를 섭씨 약 250도 내지 섭씨 약 500도의 범위에서의 온도로 가열하는 데 유효할 수 있다. 액체(138), 기체(136) 및/또는 열은 기체(102) 내 원자를 마크된 샘플(105)로부터 제거하여, 결함(104, 106) 및 마크(126, 128)는 있고 마크(122, 124)는 없는 샘플(102)을 도시하는 도면에 의하여 나타난 바와 같이, 실질적으로 마크(122, 124, 126, 128)가 없는 샘플(102)를 재생산할 수 있다. 기체(120)가 요오드 원자를 포함하는 예시에서, 요오드 탄소 결합은 섭씨 250도보다 높은 온도와 같이 비교적 고온에서 열역학적으로 불안정한 경향이 있다. 그러한 결합은 여기에서 논의되는 바와 같이 열의 인가에 따라 깨질 수 있다.
다른 잠재적인 이득 중에서, 본 개시에 따라 배열된 시스템은 샘플을 파괴하지 않으면서 결함을 검출하는 데 이용될 수 있다(즉, 비파괴적 결함 검출). 마크는 샘플 상에 형성될 수 있으며, 이후 마크거 제거되어 가역 프로세스를 산출할 수 있다. 웨이퍼 규모의 검출 시스템과 같은 높은 스루풋 및/또는 고감도를 제공하는 것과 같은 복수 유형의 검출기 시스템이 이용될 수 있으므로, 비교적 높은 스루풋 및 비교적 고감도 시스템이 달성될 수 있다. 기판 자체가 마크될 수 있음에 따라 시스템은 그래핀이 기판 상에서 불연속적인 영역을 검출할 수 있다.
예컨대, 샘플은 약 1분 내지 약 5분과 같이 비교적 짧은 시간 간격에 걸쳐 3-요오드프로필트리메트옥시실란(3-iodopropyltrimethoxysilane)에 노출될 수 있다. XRF가 측정으로서 이용되는 예시에서, 일반적인 데이터 수집 시간은 약 1분일 수 있다. 샘플이 가열되는 예시에서, 가열은 또한 약 30초 내지 약 3분과 같이 비교적 짧을 수 있다. 결과적으로, 전체 프로세서는 수분 내에 완료될 수 있다.
도 2는 여기에서 설명된 적어도 일부 실시예에 따라 배열된 그래핀 결함 검출을 구현하기 위한 예시적인 프로세스(200)에 대한 흐름도를 도시한다. 도 2에서의 프로세스는 예컨대, 위에서 논의된 시스템(100)을 이용하여 구현될 수 있다. 예시적인 프로세서는 블록(S2, S4, S6, S8 및/또는 S10) 중 하나 이상에 의하여 예시된 바와 같은 하나 이상의 동작, 작용 또는 기능을 포함할 수 있다. 별개의 블록으로 도시되었으나, 요구되는 구현예에 따라, 다양한 블록이 추가적인 블록으로 분할될 수 있거나, 더 적은 블록으로 조합될 수 있거나, 제거될 수 있다.
프로세스(200)는 "그래핀 및 적어도 일부의 결함을 포함하는 샘플을 수용"하는 블록(S2)에서 시작할 수 있다. 블록(S2)에서, 챔버는 그래핀 및 그래핀 내 적어도 일부 결함을 포함하는 샘플을 수용하는 데 유효하도록 구성될 수 있다.
프로세싱은 블록(S2)으로부터, "샘플을 충분한 반응 조건 하에서 기체에 노출시켜 결함 중 적어도 일부에 결합되는 마크를 포함할 수 있는 마크된 샘플을 생산"하는 블록(S4)으로 계속될 수 있다. 블록(S4)에서, 챔버는 샘플을 충분한 반응 조건 하에서 기체에 노출시켜 마크된 샘플을 생산하는 데 유효하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 기체는 약 40보다 큰 분자량을 가지는 적어도 하나의 원자가 있는 분자를 포함할 수 있다. 일 예시에서, 기체는 요오드 분자를 포함할 수 있다. 일 예시에서, 기체는 셀레늄(Se), 텔루륨(Te), 주석(Sn), 3 요오드화 붕소(BI3), 3 요오드화 알루미늄(AlI3), 3 브롬화 붕소(BBr3), 텔루륨화 수소(H2Te), 셀레늄화 수소(H2Se) 및/또는 염화 주석(SnCl2)을 포함할 수 있다. 노출은 샘플 상에 마크를 포함하는 마크된 샘플을 생산할 수 있다.
프로세싱은 블록(S4)으로부터 "검출기 시스템에 마크된 샘플을 배치"하는 블록(S6)으로 계속될 수 있다. 블록(S6)에서, 마크된 샘플은 검출기 시스템에 배치될 수 있다. 예컨대, 검출기 시스템은 앞서 설명된 바와 같이 TXRF 또는 후방산란 이미징 시스템을 포함할 수 있다.
프로세싱은 블록(S6)으로부터 "검출기 시스템으로 마크 중 적어도 일부를 검출"하는 블록(S8)으로 계속될 수 있다. 블록(S8)에서, 검출기 시스템은 마크된 샘플과 연관된 마크 중 적어도 일부를 검출하는 데 유효하도록 구성될 수 있다. 예컨대, TXRF 시스템은 마크된 샘플을 X-선에 노출 시킬 수 있으며, 여기서 마크된 샘플 상의 마크는 X-선을 흡수할 수 있고 마크는 반응으로 형광을 낼 수 있다. 마크된 샘플 상의 마크와 연관된 형광은 검출기에 의해 검출될 수 있다.
프로세싱은 블록(S8)으로부터 "마크 중 적어도 일부를 제거"하는 블록(S10)으로 이어질 수 있다. 블록(S10)에서, 마크 중 적어도 일부는 마크된 샘플로부터 제거될 수 있다. 예컨대, 물이 마크된 샘플에 인가되어 마크를 적어도 부분적으로 제거할 수 있다.
도 3은 여기에서 설명된 적어도 일부 실시예에 따른 그래핀 결함 검출을 구현하도록 이용될 수 있는 컴퓨터 프로그램 제품을 도시한다. 프로그램 제품(300)은 신호 포함 매체(302)를 포함할 수 있다. 신호 포함 매체(302)는 예컨대, 프로세서에 의하여 실행되면 도 1-2에 대하여 상술한 기능을 제공할 수 있는 하나 이상의 명령어(304)를 포함할 수 있다. 따라서, 예컨대, 시스템(100)을 참조하면, 프로세서(154)는 매체(302)에 의하여 시스템(100)으로 수송된 명령어(304)에 응답하여 도 3에서 도시된 블록 중 하나 이상을 착수할 수 있다.
일부 구현예에서, 신호 포함 매체(302)는 하드 디스크 드라이브, CD(Compact Disk), DVD(Digital Video Disk), 디지털 테이프, 메모리 등과 같은 컴퓨터 판독 가능 매체(306)를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. 일부 구현예에서, 신호 포함 매체(302)는 메모리, 읽기/쓰기(R/W) CD, R/W DVD 등과 같은 기록 가능 매체(308)를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. 일부 구현예에서, 신호 포함 매체(302)는 디지털 및/또는 아날로그 통신 매체(예컨대, 광섬유 케이블, 도파관(waveguide), 유선 통신 링크, 무선 통신 링크 등)와 같은 통신 매체(310)를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. 따라서, 예컨대, 프로그램 제품(300)은, 신호 포함 매체(302)가 무선 통신 매체(310)(예컨대, IEEE 802.11 표준에 따르는 무선 통신 매체)에 의해 전달되는 RF 신호 포함 매체(302)에 의하여 시스템(100)의 하나 이상의 모듈에 전달될 수 있다.
도 4는 여기에서 설명된 적어도 일부 실시예에 따라 그래핀 결함 검출을 구현하도록 배열되는 예시적인 컴퓨팅 장치를 도시하는 블록도이다. 매우 기초적인 구성(402)에서, 컴퓨팅 장치(400)는 통상적으로 하나 이상의 프로세서(404) 및 시스템 메모리(406)를 포함한다. 메모리 버스(408)가 프로세서(404) 및 시스템 메모리(406) 사이의 통신을 위하여 이용될 수 있다.
요구되는 구성에 따라, 프로세서(404)는 마이크로 프로세서(μP), 마이크로 컨트롤러(μC), 디지털 신호 프로세서(DSP), 또는 그들의 임의의 조합을 포함하는 임의의 유형일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. 프로세서(404)는 레벨 1 캐시(410) 및 레벨 2 캐시(412)와 같은 하나 이상의 레벨(level)의 캐시(cache), 프로세서 코어(414), 및 레지스터(416)를 포함할 수 있다. 예시적인 프로세서 코어(414)는 산술 논리 연산장치(arithmetic logic unit; ALU), 부동 소수점 장치(floating point unit; FPU), 디지털 신호 처리 코어(DSP Core), 또는 그들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 예시적인 메모리 컨트롤러(418)는 또한 프로세서(404)와 함께 사용될 수 있거나, 또는 일부 구현예에서 메모리 컨트롤러(418)는 프로세서(404)의 내적인 일부일 수 있다.
요구되는 구성에 따라, 시스템 메모리(406)는 (RAM과 같은) 휘발성 메모리, (ROM, 플래시 메모리 등과 같은) 비휘발성 메모리, 또는 그들의 임의의 조합을 포함하는 임의의 유형일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. 시스템 메모리(406)는 운영 체제(420), 하나 이상의 어플리케이션(422), 및 프로그램 데이터(424)를 포함할 수 있다. 어플리케이션(422)은 도 1 내지 도 3의 시스템(100)에 관하여 앞서 기술한 것을 적어도 포함하여 여기에서 기술된 바와 같은 다양한 기능/작용/동작을 수행하도록 배열되는 그래핀 결함 검출 알고리즘(426)을 포함할 수 있다. 프로그램 데이터(424)는, 여기에서 기술된 바와 같은 그래핀 결함 검출을 구현하는 데 유용할 수 있는 그래핀 결함 검출 데이터(428)를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 어플리케이션(422)은 그래핀 형성이 제공될 수 있도록 운영 체제(420) 상에서 프로그램 데이터(424)로 동작하도록 배열될 수 있다. 이러한 기술된 기초적인 구성(402)은 내부 파선 내의 그 구성요소들에 의해 도 4에서 도시된다.
컴퓨팅 장치(400)는 기초적인 구성(402) 및 임의의 요구되는 장치 및 인터페이스 사이에서 통신을 용이하게 하도록 추가적인 특징 또는 기능, 및 추가적인 인터페이스를 가질 수 있다. 예를 들어, 버스/인터페이스 컨트롤러(430)는 저장 인터페이스 버스(434)를 통한 기초적인 구성(402) 및 하나 이상의 데이터 저장 장치(432) 사이의 통신을 용이하게 하도록 사용될 수 있다. 데이터 저장 장치(432)는 이동식 저장 장치(436), 고정식 저장 장치(438), 또는 그 조합일 수 있다. 이동식 저장 장치 및 고정식 저장 장치의 예를 몇 가지 들자면, 플렉서블 디스크 드라이브(flexible disk drive) 및 하드 디스크 드라이브(HDD)와 같은 자기 디스크 장치, 컴팩트 디스크(CD) 드라이브 또는 디지털 다목적 디스크(DVD) 드라이브와 같은 광 디스크 드라이브, 고체 상태 드라이브(SSD), 및 테이프 드라이브 등을 포함한다. 예시적인 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령, 데이터 구조, 프로그램 모듈(program module), 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술에서 구현되는 휘발성 및 비휘발성의 이동식 및 고정식 매체를 포함할 수 있다.
시스템 메모리(406), 이동식 저장 장치(436) 및 고정식 저장 장치(438)는 모두 컴퓨터 저장 매체의 예이다. 컴퓨터 저장 매체는 RAM, ROM, EEPROM, 플래시 메모리 또는 기타 메모리 기술, CD-ROM, 디지털 다목적 디스크(DVD) 또는 기타 광 저장 장치, 자기 카세트, 자기 테이프, 자기 디스크 저장 장치 또는 기타 자기 저장 장치, 또는 요구되는 정보를 저장하도록 사용될 수 있고, 컴퓨팅 장치(400)에 의해 접근될 수 있는 임의의 기타 매체를 포함하나, 이에 제한되지는 않는다. 임의의 그러한 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨팅 장치(400)의 일부일 수 있다.
컴퓨팅 장치(400)는 또한 버스/인터페이스 컨트롤러(430)를 통한 다양한 인터페이스 장치(예컨대, 출력 장치(442), 주변 인터페이스(444), 및 통신 장치(446))로부터 기초적인 구성(402)으로의 통신을 용이하게 하기 위한 인터페이스 버스(440)를 포함할 수 있다. 예시적인 출력 장치(442)는 그래픽 처리 유닛(448) 및 오디오 처리 유닛(450)을 포함하며, 이는 하나 이상의 A/V 포트(452)를 통하여 디스플레이 또는 스피커와 같은 다양한 외부 장치로 통신하도록 구성될 수 있다. 예시적인 주변 인터페이스(444)는 직렬 인터페이스 컨트롤러(454) 또는 병렬 인터페이스 컨트롤러(456)를 포함하며, 이는 하나 이상의 I/O 포트(458)를 통하여 입력 장치(예컨대, 키보드, 마우스, 펜, 음성 입력 장치, 터치 입력 장치 등) 또는 기타 주변 장치(예컨대, 프린터, 스캐너 등)와 같은 외부 장치와 통신하도록 구성될 수 있다. 예시적인 통신 장치(446)는 네트워크 컨트롤러(460)를 포함하며, 이는 하나 이상의 통신 포트(464)를 통하여 네트워크 통신 링크 상에서 하나 이상의 다른 컴퓨팅 장치(462)와의 통신을 용이하게 하도록 배열될 수 있다.
네트워크 통신 링크는 통신 매체의 하나의 예일 수 있다. 통신 매체는 일반적으로 컴퓨터 판독가능 명령, 데이터 구조, 프로그램 모듈, 또는 반송파 또는 기타 수송 메커니즘(transport mechanism)과 같은, 변조된 데이터 신호에서의 기타 데이터에 의해 구현될 수 있고 임의의 정보 전달 매체를 포함할 수 있다. "변조된 데이터 신호"는 신호 내에 정보를 인코딩하는 방식으로 설정되거나 변경된 하나 이상의 특성을 갖는 신호일 수 있다. 예를 들어, 통신 매체는 유선 네트워크 또는 직접 유선 연결(direct-wired connection)과 같은 유선 매체, 및 음향, 라디오 주파수(RF), 마이크로웨이브, 적외선(IR) 및 기타 무선 매체와 같은 무선 매체를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 여기에서 사용된 컴퓨터 판독 가능 매체라는 용어는 저장 매체 및 통신 매체 둘 다를 포함할 수 있다.
컴퓨팅 장치(400)는 휴대 전화기, 개인 휴대용 단말기(personal data assistant; PDA), 개인 미디어 재생 장치, 무선 웹워치 장치(wireless web-watch device), 개인 헤드셋 장치, 특정 용도 장치, 또는 상기 기능 중 임의의 것을 포함하는 융합 장치와 같은 소형 폼팩터 휴대용(모바일) 전자 장치의 일부로 구현될 수 있다. 컴퓨팅 장치(400)는 또한 랩탑 컴퓨터와 랩탑이 아닌 컴퓨터 구성 둘 다를 포함하는 개인 컴퓨터로 구현될 수 있다.
본 개시는 다양한 태양의 예시로서 의도된 본 출원에 기술된 특정 실시예들에 제한되지 않을 것이다. 당업자에게 명백할 바와 같이, 많은 수정과 변형들이 그 사상과 범위를 벗어나지 않으면서 이루어질 수 있다. 여기에 열거된 것들에 더하여, 본 개시의 범위 안에서 기능적으로 균등한 방법과 장치가 위의 설명으로부터 당업자에게 명백할 것이다. 그러한 수정과 변형들은 첨부된 청구항의 범위에 들어가도록 의도된 것이다. 본 개시는 첨부된 청구항과 그러한 청구항에 부여된 균등물의 전 범위에 의해서만 제한될 것이다. 본 개시가 물론 다양할 수 있는 특정 방법, 시약, 합성 구성 또는 생물학적 시스템에 제한되지 않는 것으로 이해될 것이다. 또한, 여기에서 사용된 용어는 특정 실시예를 기술하기 위한 목적이고, 제한하는 것으로 의도되지 않음이 이해될 것이다.
여기에서 실질적으로 임의의 복수 및/또는 단수의 용어의 사용에 대하여, 당업자는 맥락 및/또는 응용에 적절하도록, 복수를 단수로 및/또는 단수를 복수로 해석할 수 있다. 다양한 단수/복수의 치환은 명확성을 위해 여기에서 명시적으로 기재될 수 있다.
당업자라면, 일반적으로 본 개시에 사용되며 특히 첨부된 청구범위(예를 들어, 첨부된 청구범위)에 사용된 용어들이 일반적으로 "개방적(open)" 용어(예를 들어, 용어 "포함하는"은 "포함하지만 이에 제한되지 않는"으로, 용어 "갖는"는 "적어도 갖는"으로, 용어 "포함하다"는 "포함하지만 이에 한정되지 않는" 등으로 해석되어야 함)로 의도되었음을 이해할 것이다. 또한, 당업자라면, 도입된 청구항의 기재사항의 특정 수가 의도된 경우, 그러한 의도가 청구항에 명시적으로 기재될 것이며, 그러한 기재사항이 없는 경우, 그러한 의도가 없음을 또한 이해할 것이다. 예를 들어, 이해를 돕기 위해, 이하의 첨부 청구범위는 "적어도 하나" 및 "하나 이상" 등의 도입 구절의 사용을 포함하여 청구항 기재사항을 도입할 수 있다. 그러나, 그러한 구절의 사용이, 부정관사 "하나"("a" 또는 "an")에 의한 청구항 기재사항의 도입이, 그러한 하나의 기재사항을 포함하는 실시예로, 그러한 도입된 청구항 기재사항을 포함하는 특정 청구항을 제한함을 암시하는 것으로 해석되어서는 안되며, 동일한 청구항이 도입 구절인 "하나 이상" 또는 "적어도 하나" 및 "하나"("a" 또는 "an")과 같은 부정관사(예를 들어, "하나"는 "적어도 하나" 또는 "하나 이상"을 의미하는 것으로 일반적으로 해석되어야 함)를 포함하는 경우에도 마찬가지로 해석되어야 한다. 이는 청구항 기재사항을 도입하기 위해 사용된 정관사의 경우에도 적용된다. 또한, 도입된 청구항 기재사항의 특정 수가 명시적으로 기재되는 경우에도, 당업자라면 그러한 기재가 일반적으로 적어도 기재된 수(예를 들어, 다른 수식어가 없는 "두개의 기재사항"을 단순히 기재한 것은, 일반적으로 적어도 두 개의 기재사항 또는 두 개 이상의 기재사항을 의미함)를 의미하도록 해석되어야 함을 이해할 것이다. 또한, "A, B 및 C 등 중의 적어도 하나"와 유사한 규칙이 사용된 경우에는, 일반적으로 그러한 해석은 당업자가 그 규칙을 이해할 것이라는 전제가 의도된 것이다(예를 들어, "A, B 및 C 중의 적어도 하나를 갖는 시스템"은, A만을 갖거나, B만을 갖거나, C만을 갖거나, A 및 B를 함께 갖거나, A 및 C를 함께 갖거나, B 및 C를 함께 갖거나, A, B, 및 C를 함께 갖는 시스템을 포함하지만 이에 제한되지 않음). "A, B 또는 C 등 중의 적어도 하나"와 유사한 규칙이 사용된 경우에는, 일반적으로 그러한 해석은 당업자가 그 규칙을 이해할 것이라는 전제가 의도된 것이다(예를 들어, "A, B 또는 C 중의 적어도 하나를 갖는 시스템"은, A만을 갖거나, B만을 갖거나, C만을 갖거나, A 및 B를 함께 갖거나, A 및 C를 함께 갖거나, B 및 C를 함께 갖거나, A, B, 및 C를 함께 갖는 시스템을 포함하지만 이에 제한되지 않음). 또한 당업자라면, 실질적으로 어떠한 이접 접속어(disjunctive word) 및/또는 두 개 이상의 대안적인 용어들을 나타내는 구절은, 그것이 상세한 설명, 청구범위 또는 도면에 있는지와 상관없이, 그 용어들 중의 하나, 그 용어들 중의 어느 하나, 또는 그 용어들 두 개 모두를 포함하는 가능성을 고려했음을 이해할 것이다. 예를 들어, "A 또는 B"라는 구절은 "A" 또는 "B" 또는 "A 및 B"의 가능성을 포함하는 것으로 이해될 것이다.
또한, 마쿠쉬 그룹을 이용하여 본 개시의 특징 또는 양상이 기술될 때는, 당업자라면 본 개시가 또한 마쿠쉬 그룹의 임의의 개별 구성원 또는 구성원의 서브그룹을 이용하여 기술됨을 이해할 것이다.
서면의 기재를 제공하는 것과 같은 어떠한 그리고 모든 목적을 위해서, 본 개시에 기재된 모든 범위는 모든 어떠한 가능한 하위범위 및 그 하위범위의 조합을 또한 포괄함이 이해 되어야 한다. 임의의 나열된 범위는, 그 동일한 범위가 적어도 동일한 이분 범위, 삼분 범위, 사분 범위, 오분 범위, 십분 범위 등으로 분할될 수 있으며, 그러한 동일 범위를 충분히 기술하는 것으로 용이하게 인식될 수 있다. 제한되지 않은 예로서, 본 개시에 기재된 각 범위는, 하위 삼분, 중간 삼분, 상위 삼분 등으로 용이하게 분할될 수 있다. 또한, "까지(up to)", "적어도(at least)" "더 큰(greater than)", "더 적은(less than)" 등과 같은 모든 언어는 인용된 수를 포함하며, 상술한 바와 같은 하위 범위로 분할될 수 있는 범위들을 나타냄이 이해되어야 한다. 마지막으로, 범위는 각 개별 구성요소를 포함됨이 이해되어야 한다. 따라서, 예를 들어, 1 내지 3 셀(cell)을 가지는 그룹은 1, 2 또는 3 셀을 가지는 그룹을 나타낸다. 유사하게, 1 내지 5 셀을 가지는 그룹은 1, 2, 3, 4 또는 5 셀을 가지는 그룹을 나타내는 등이다.
다양한 양상 및 실시예들이 본 개시에서 기술되었지만, 다른 양상 및 실시예들이 당업자에게 명확할 것이다. 본 개시에 기재된 다양한 양상 및 실시예는 예시의 목적으로 제시된 것이고, 제한하려고 의도된 것은 아니며, 진정한 범위 및 사상은 이하 청구범위에 의해 나타낸다.
Claims (38)
- 그래핀(graphene)을 포함하는 샘플 내 결함(defect)을 검출하기 위한 방법으로서,
상기 그래핀 내 적어도 일부 결함을 포함하는 상기 샘플을 수용하는 단계;
마크된 샘플을 생산하도록 충분한 반응 조건 하에서 상기 샘플을 기체에 노출시키는 단계 - 상기 마크된 샘플은 상기 결함 중 적어도 일부에 결합된 마크(mark)를 포함함 -;
상기 마크된 샘플을 검출기 시스템에 배치하는 단계; 및
상기 검출기 시스템으로 상기 마크된 샘플과 연관된 상기 마크 중 적어도 일부를 검출하는 단계
를 포함하는 방법. - 제1항에 있어서,
상기 샘플을 상기 기체에 노출시키는 단계는 상기 샘플을 약 40보다 큰 원자량을 가지는 적어도 하나의 원자를 포함하는 분자를 포함하는 기체에 노출시키는 단계를 더 포함하는, 방법. - 제1항에 있어서,
상기 마크를 상기 마크된 샘플의 상기 결함으로부터 적어도 부분적으로 제거하도록 충분한 반응 조건 하에서 상기 마크된 샘플을 액체 또는 기체에 노출시키는 단계
를 더 포함하는 방법. - 제1항에 있어서,
상기 마크를 상기 마크된 샘플의 상기 결함으로부터 적어도 부분적으로 제거하도록 충분한 반응 조건 하에서 상기 마크된 샘플을 열에 노출시키는 단계
를 더 포함하는 방법. - 제1항에 있어서,
상기 마크를 상기 마크된 샘플의 상기 결함으로부터 적어도 부분적으로 제거하도록 상기 마크된 샘플을 약 0.5 밀리토르(millitorr) 내지 약 10 밀리토르의 압력과 섭씨 약 100도 내지 섭씨 약 200도의 범위에서의 온도에 노출시키는 단계
를 더 포함하는 방법. - 제1항에 있어서,
상기 샘플을 상기 기체에 노출시키는 단계는 상기 샘플을 요오드 원자를 포함하는 분자를 포함하는 기체에 노출시키는 단계를 더 포함하는, 방법. - 제1항에 있어서,
상기 샘플을 상기 기체에 노출시키는 단계는 상기 샘플을 요오드, 요오드화 티오닐(thionyl iodide), 요오드화 유기 아민(iodinated organic amine), 요오드화 수소 (hydrogen iodide) 또는 다이요오드에탄(diiodoethane) 중 적어도 하나를 포함하는 분자를 포함하는 기체에 노출시키는 단계를 더 포함하는, 방법. - 제1항에 있어서,
상기 샘플을 상기 기체에 노출시키는 단계는 상기 샘플을 셀레늄(Se), 텔루륨(Te) 또는 주석(Sn) 중 적어도 하나를 포함하는 분자를 포함하는 기체에 노출시키는 단계를 더 포함하는, 방법. - 제1항에 있어서,
상기 샘플을 상기 기체에 노출시키는 단계는 3 요오드화 붕소(BI3), 3 요오드화 알루미늄(AlI3), 3 브롬화 붕소(BBr3), 테루륨화 수소(H2Te), 셀레늄화 수소(H2Se), 염화 주석(SnCl2), SnBr2, SnBr4, 테트라키스(Tetrakis)(에틸메틸아미노) 하프늄, 삼차 부틸 이미드 트리스(TertButylimido Tris)(에틸메틸아미노) 탄탈(V) 또는 삼차 부틸 이미드 트리스(에틸메틸아미노) 탄탈(V) 중 적어도 하나를 포함하는 분자를 포함하는 기체에 노출시키는 단계를 포함하는, 방법. - 제1항에 있어서,
상기 샘플을 상기 기체에 노출시키는 단계는, 상기 샘플을 3 요오드화 붕소(BI3) 및 요오드 아닐린(iodoaniline)을 포함하는 분자를 포함하는 기체에 노출시키는 단계를 포함하는, 방법. - 제1항에 있어서,
상기 샘플을 상기 기체에 노출시키는 단계는 상기 샘플을 다이요오드에탄 및 요오드화 티오닐, 다이요오드에탄 및 3 요오드화 붕소 또는 요오드 및 3 요오드화 붕소 중 적어도 하나를 포함하는 분자를 포함하는 상기 기체에 노출시키는 단계를 포함하는, 방법. - 제1항에 있어서,
상기 샘플을 상기 기체에 노출시키는 단계 이후에, 상기 기체 중 적어도 일부를 상기 챔버 밖으로 펌핑(pumping)하는 단계
를 더 포함하는 방법. - 제1항에 있어서,
상기 마크된 샘플과 연관된 상기 마크 중 적어도 일부를 검출하는 단계는 x-선 형광 시스템으로 상기 마크 중 적어도 일부를 검출하는 단계를 더 포함하는, 방법. - 제1항에 있어서,
상기 마크된 샘플과 연관된 상기 마크 중 적어도 일부를 검출하는 단계는 후방산란 시스템(backscatter system)으로 상기 마크된 샘플과 연관된 상기 마크 중 적어도 일부를 검출하는 단계를 더 포함하는, 방법. - 제1항에 있어서,
상기 마크된 샘플과 연관된 상기 마크 중 적어도 일부를 검출하는 단계는 상기 결함에 결합된 원자의 수를 나타내는 출력을 생산하도록 상기 검출기 시스템으로 상기 마크된 샘플과 연관된 상기 마크 중 적어도 일부를 검출하는 단계를 더 포함하는, 방법. - 제1항에 있어서,
상기 마크된 샘플과 연관된 상기 마크 중 적어도 일부를 검출하는 단계는 상기 마크된 샘플과 연관된 상기 결함의 맵과 연관된 데이터를 생산하도록 상기 검출기 시스템으로 상기 마크된 샘플과 연관된 상기 마크 중 적어도 일부를 검출하는 단계를 더 포함하는, 방법. - 제1항에 있어서,
상기 샘플을 상기 기체에 노출시키는 단계는, 상기 샘플을 상기 기체에 노출시키는 한편 상기 샘플을 섭씨 약 100도 내지 섭씨 약 200도의 범위에서의 온도로 가열하는 단계를 더 포함하는, 방법. - 제1항의 방법을 구현하는 데 유효한 시스템으로서,
적어도 일부 그래핀 및 상기 그래핀 내 적어도 일부 결함을 포함하는 샘플을 수용하는 데 유효하도록 구성된 챔버 - 상기 챔버는 마크된 샘플을 생산하도록 충분한 반응 조건 하에서 상기 샘플을 기체에 노출시키는 데 유효하고, 상기 마크된 샘플은 상기 샘플과 연관된 상기 결함 중 적어도 일부에 결합된 마크를 포함함 -; 및
상기 챔버와 동작적인 관계로 구성된 검출기 시스템
을 포함하고, 상기 검출기 시스템은 상기 마크된 샘플을 수용하고 상기 샘플과 연관된 상기 마크 중 적어도 일부를 검출하는 데 유효하도록 구성되는, 시스템. - 제18항에 있어서,
상기 기체는 분자를 포함하고, 상기 분자는 약 40보다 큰 원자량을 가지는 적어도 하나의 원자를 포함하는, 시스템. - 제18항에 있어서,
상기 챔버는 제1 챔버이고,
상기 시스템은
상기 검출기 시스템과 동작적인 관계로 구성된 제2 챔버
를 더 포함하고,
상기 제2 챔버는 상기 마크를 상기 마크된 샘플의 상기 결함으로부터 적어도 부분적으로 제거하도록 충분한 반응 조건 하에서 상기 마크된 샘플을 액체 또는 기체에 노출시키는 데 유효하도록 구성된, 시스템. - 제18항에 있어서,
상기 챔버는 제1 챔버이고,
상기 시스템은
상기 검출기 시스템과 동작적인 관계로 구성된 제2 챔버
를 더 포함하고,
상기 제2 챔버는 상기 마크를 상기 마크된 샘플의 상기 결함으로부터 적어도 부분적으로 제거하도록 충분한 반응 조건 하에서 상기 마크된 샘플을 열에 노출시키는 데 유효하도록 구성된, 시스템. - 제18항에 있어서,
상기 기체는 요오드 분자를 포함하는, 시스템. - 제18항에 있어서,
상기 기체는 요오드, 요오드화 티오닐, 요오드화 유기 아민, 요오드화 수소 또는 다이요오드에탄 분자 중 적어도 하나를 포함하는, 시스템. - 제18항에 있어서,
상기 기체는 셀레늄(Se), 텔루륨(Te) 또는 주석(Sn) 분자 중 적어도 하나를 포함하는, 시스템. - 제18항에 있어서,
상기 기체는 3 요오드화 붕소(BI3), 3 요오드화 알루미늄(AlI3), 3 브롬화 붕소(BBr3), 테루륨화 수소(H2Te), 셀레늄화 수소(H2Se), 염화 주석(SnCl2), SnBr2, SnBr4, 테트라키스(에틸메틸아미노) 하프늄, 삼차 부틸 이미드 트리스(에틸메틸아미노) 탄탈(V) 또는 삼차 부틸 이미드 트리스(에틸메틸아미노) 탄탈(V) 분자 중 적어도 하나를 포함하는, 시스템. - 제18항에 있어서,
상기 기체는 3 요오드화 붕소(BI3) 및 요오드아닐린을 포함하는 분자를 포함하는, 시스템. - 제18항에 있어서,
상기 기체는 다이요오드에탄 및 요오드화 티오닐, 다이요오드에탄 및 3 요오드화 붕소 또는 요오드 및 3 요오드화 붕소 중 적어도 하나를 포함하는 분자를 포함하는, 시스템. - 제18항에 있어서,
상기 챔버와 동작적인 관계로 구성된 펌프
를 더 포함하고,
상기 펌프는 상기 기체 중 적어도 일부를 상기 챔버 밖으로 펌핑하는 데 유효하도록 구성된, 시스템. - 제18항에 있어서,
상기 검출기 시스템은 종합 x-선 형광 시스템을 포함하는, 시스템. - 제18항에 있어서,
상기 검출기 시스템은 후방산란 시스템을 포함하는, 시스템. - 제18항에 있어서,
상기 챔버와 동작적인 관계로 구성되는 히터
를 더 포함하고,
상기 히터는, 상기 챔버가 상기 샘플을 상기 기체에 노출시키는 데 유효하도록 구성되면, 상기 샘플을 섭씨 약 100도 내지 섭씨 약 200도의 범위에서의 온도로 가열하는 데 유효한, 시스템. - 제1항의 방법을 이용하여 생산되는 샘플로서,
적어도 일부의 그래핀;
상기 그래핀 내의 적어도 일부의 결함; 및
상기 결함 중 적어도 일부에 결합된 적어도 하나의 마크
를 포함하고,
상기 마크는 약 40 보다 큰 원자량을 가지는 적어도 하나의 원자를 포함하는 분자를 포함하는, 샘플. - 제32항에 있어서,
상기 분자는 요오드 원자를 포함하는, 샘플. - 제32항에 있어서,
상기 분자는 요오드, 요오드화 티오닐, 요오드화 유기 아민, 요오드화 수소 또는 다이요오드에탄 중 적어도 하나를 포함하는, 샘플. - 제32항에 있어서,
상기 분자는 셀레늄(Se), 텔루륨(Te) 또는 주석(Sn) 중 적어도 하나를 포함하는, 샘플. - 제32항에 있어서,
상기 분자는 3 요오드화 붕소(BI3), 3 요오드화 알루미늄(AlI3), 3 브롬화 붕소(BBr3), 테루륨화 수소(H2Te), 셀레늄화 수소(H2Se), 염화 주석(SnCl2), SnBr2, SnBr4, 테트라키스(에틸메틸아미노) 하프늄, 삼차 부틸 이미드 트리스(에틸메틸아미노) 탄탈(V) 또는 삼차 부틸 이미드 트리스(에틸메틸아미노) 탄탈(V)을 포함하는, 샘플. - 제32항에 있어서,
상기 분자는 3 요오드화 붕소(BI3) 및 요오드아닐린을 포함하는, 샘플. - 제32항에 있어서,
상기 분자는 다이요오드에탄 및 요오드화 티오닐을 포함하는, 샘플.
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