그래핀 표면 결함 살피는 고속 품질검사 기술 개발
그래핀 표면 결함 살피는 고속 품질검사 기술 개발
  • 이성현 기자
  • 승인 2020.09.27 12:00
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중앙대 융합공학과 손형빈 교수
국제학술지 Advanced Materials 속지(inside back cover)에 소개된 연구내용 모식도.
국제학술지 Advanced Materials 속지(inside back cover)에 소개된 연구내용 모식도.

그래핀 표면의 결함을 500만 화소 카메라로 수 초 내 살펴볼 수 있는 고속 품질검사 방법이 국내 연구진에 의해 개발됐다.

한국연구재단은 중앙대 융합공학과 손형빈 교수 연구팀이 전사된 대면적 그래핀 결함 및 잔류물들을 고속으로 평가할 숭 있는 광학기법을 개발했다고 27일 밝혔다.

트랜지스터나 광센서, 바이오센서 등 전자소자 제작에 그래핀 전사 공적을 필수적이다. 기존에는 고가 공초점 라만분광법이나 원자현미경을 이용해 결함을 측정했는데, 시간이 10분에서 길게는 수 시간이 걸렸다.

이에 연구팀은 기존 장비보다 구조가 단순한 위상천이 간섭계를 이용, 고해상도 카메라로 1㎟ 대면적 영역의 그래핀 표면을 4초 이내에 검사하는 데 성공했다.

이 방식으로 사진 4~7장을 연속적으로 얻고 표면에서 반사된 빛의 위상을 계산했다. 이를 통해 표면 높이정보를 얻어 찢어짐이나 주름, 불순물 존재를 알아냈다.

연구팀은 수백 ㎛2 크기에서 가능했던 검사를 ㎟ 단위의 대면적으로 확대할 수 있는 실마리를 제공한 것으로 그래핀 외에도 원자층 두께의 다양한 이차원 소재로 확장할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

이번 연구는 과학기술정보통신부·한국연구재단 기초연구지원사업 등의 지원으로 수행됐으며 재료과학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 머터리얼즈(Advanced Materials)’에 인사이드 백 커버 논문으로 게재됐다.

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