그래핀의 결정립이 전기적 특성에 미치는 영향 고찰

학위논문 (박사) -- 서울대학교 대학원 : 공과대학 재료공학부, 2021. 2. 김기범.Graphene is two-dimensional (2D) material showing outstanding electrical, mechanical, optical property, which opens the 2D material research field. However, most promising properties is from the single crystal graphene which only can collect dozens of um size. To synthesize wafer scale graphene chemical exfoliation, selective sublimation of Si from SiC, and CVD process were proposed, CVD is the one of the most promising method because of its unlimited scalability and high quality. The CVD grown graphene, however, does not showing remarkable property as single crystal graphene for several reason. Therefore, massive efforts and studies were conducted to increase electrical property of graphene. Chapters 1 and 2 are the introductory sections. In Chapter 1, basic property and synthesis method for graphene is placed. In chapter 2, the electrical limiting factors will be described, the bulk resistivity of graphene, substrate scattering, grain boundary scattering and other scattering factors. Then, the current approaches to overcome the limits and to enhancing electrical property of graphene will be summarized. Among them, doping and enlarging grain size emphasized as a major electrical property enhancing methods. Chapter 3 is the preparation part of chapter 4, synthesizing various size of graphene to study grain boundary effect. The basis theory for CVD growth is studied and reducing carbon source supply enlarging grain size of graphene was achieved. During optimizing experimental condition, the electropolishing process and two-step growth process were proposed, to prevent heterogeneous nucleation and unfilled gap problem because of low carbon source supply. In chapter 4, one of the two main part on this study, grain size dependence on electrical property of undoped/doped graphene is evaluated. The sheet resistance is reduced as the grain size increased since the carrier mobility enhanced, regardless of undoping/doping. Further analysis conducted by ohmic scaling model, it shows that 17 um size of graphene has 20 % of grain boundary sheet resistance. Another model, Mayadas-Shatzkes model, also applied on graphene, the resultant shows 0.97 of reflection coefficient, much large than other metals. In both model studies, grain boundary is considerably act as strong scattering center and controlling grain size turned out to be very important. The doping process also applied on various size of graphene and the similar result was observed form both models, considering grain boundary, the noticeable presumptive fact revealed that the doping efficiency is higher on the grain boundary of graphene. The conjugated experiment of doping and enlarging grain size shows that at small grain size i.g., 1 um, grain size effect is too strong, even doping process applied about 1000 ohm/sq can be achieved, however, more than 10 um of grain size, doping process becomes more effect than enlarging grain size. Therefore, it was confirmed that the most efficient way for enhancing electrical property of graphene is growing over 10 um size of graphene and conducting doping process. In Chapter 5 grain boundary effect on doping is further studied by employing Ru ALD on graphene. By the selective Ru deposition on grain boundary of graphene 180 ohm/sq at 20 cycle, 125 ohm/sq at 50 cycle is achieved. The control experiment, Ru evaporation is conducted to compare the doping effect with Ru ALD. The result shows that doping is occurred more efficiently on grain boundary of graphene. To conclude, the characteristic of graphene grain boundary on electrical property massively performed in this study. The grain boundary is revealed to the high impact on electrical property of graphene. Interestingly, the grain boundary acts as scattering center for carrier transport, however, it also acts as aa efficient doping site for doping process. In this study, the basics of the grain boundary property on undoped/doped graphene is established and expected to the fundamentals for the grain boundary involving electrical property researches.그래핀은 뛰어난 전기적, 기계적 광학적 특성을 보여주는 2차원 재료로, 2D 재료 연구 분야를 여는데 있어 크게 이바지한 물질이다. 그러나, 대부분의 유망한 특성은 단결정 그래핀으로부터 나오는데, 이때 단결정 그래핀은 수십 마이크로 미터 단위밖 에 제작이 불가능하다. 웨이퍼 스케일로 그래핀을 합성하기 위하여, 화학적 방법으로 합성하는 방법 (chemical exfoliation), SiC 기판에서 Si을 선택적으로 승화하는 방법 및 CVD (Chemical vapor deposition) 방법이 있는데, CVD는 거의 무한한 크기로의 합성이 가능하며 품질이 좋아 가장 각광받는 방법 중 하나이다. 하지만 CVD로 합성 한 그래핀은 몇 가지의 이유로 단결정 그래핀의 좋은 특성을 보여주지 않기 때문에 CVD 그래핀의 전기적 특성을 높이기 위한 대규모 노력과 연구가 수행되었다. 1장과 2장은 서론으로, 1 장에서는 그래핀의 기본 물성과 합성하는 방법에 대하여 소개하였다. 2 장에서는 그래핀의 전기적 특성을 제한하는, 기판 산란, 결정립 산란 및 기타 산란 인자의 대하여 고찰해 보았으며, 이러한 한계를 극복하고 그래핀의 전 기적 특성을 향상시키기 위하여 현재 어떠한 연구가 이루어지고 있는지에 대하여 요 약하였다. 그 중에서도 도핑하는 방법과 그래핀의 도메인 크기를 키우는 방법이 현재 주된 연구의 흐름이다. 3장은 4장의 준비 부분으로, 그래핀의 결정립이 미치는 영향을 살펴보기 위하여 다양한 크기의 그래핀을 합성하였다. 그래핀의 CVD 성장에 대한 기본 이론을 통하 여, 메탄가스의 양을 감소시킴으로써 도메인 크기 성장을 꾀할 수 있었으며 실험 상 태의 최적화를 위하여 heterogeneous 핵생성을 막기 위한 전기연마 공정과, 낮은 메 탄가스 공급에 의하여 그래핀의 성장이 저해되는 현상을 막기 위하여 2 단계 성장 과정이 제안되었다. 4장은 이 연구의 두 본문 중 하나로, 그래핀의 결정립이 전기적 특성에 미치는 영 향에 대하여 고찰하였다. 그 결과 도핑 유무에 관계없이 도메인 크기가 증가함에 따 라 면저항의 감소를 관찰할 수 있었으며, 이는 캐리어 이동도의 증가에 기인한다는 현상을 발견하였다. Ohmic scaling 모델을 통하여 추가로 분석한 결과 17 um의 도메 인을 가지는 그래핀의 경우 20% 만큼의 면저항의 비중을 결정립이 차지하고 있다는 것을 알 수 있었다. 또한 Mayadas-Shatzkes 모델에 적용한 결과 R 값이 0.97로 굉 장히 높은 값을 띄고 있다는 것을 확인할 수 있었으며, 결국 두 모델을 이용한 연구 를 통하여 그래핀의 결정립이 강산 캐리어 산란 효과를 가지고 있음을 밝힐 수 있었 다. 도핑 공정은 또한 다양한 크기의 그래핀에 적용을 하여, 그래핀의 결정립이 도핑 하지 않았을 때와 유사하게 강한 산란효과를 가짐을 확인할 수 있었고, 추가적으로 관찰된 사실 중 하나는 그래핀의 도핑 효율이 결정립에서 더 높다는 것이었다. 도핑 방법과 그래핀의 도메인 크기를 키우는 두 가지 방법을 종합한 결과, 10 um 이상의 그래핀을 증착한 후 도핑을 수행하는 것이 가장 효과적으로 그래핀의 전기적 특성을 향상시킬 수 있다는 사실을 발견하였다. 5장에서는 Ru을 단원자증착법을 (ALD) 통하여 결정립에만 선택적으로 도펀트를 증착하였으며, 그래핀의 결정립이 도핑에 미치는 영향에 대하여 고찰하였다. 그 결과 ALD 20 사이클에서 180 ohm/sq, 50 사이클에서 125 ohm/sq 로 전기적 특성이 뛰어 난 그래핀을 증착할 수 있었다. 또한 Ru evaporation을 그래핀에 수행하여 그래핀 표 면에 homogeneous하게 Ru을 증착함으로써, ALD 를 통하여 도핑하였을 때와 비교하 였으며, 그 결과 그래핀의 결정립에서 도핑의 효율이 더 높다는 것을 밝혀내게 되었 다. 위 연구를 통하여 그래핀의 결정립이 전기적 특성에 미치는 영향에 대하여 잘 파 악할 수 있었으며, 추후 그래핀의 결정립을 포함하는 전기적 특성, 도핑 효과에 대한 연구에 기초로 활용할 수 있을 것으로 기대한다Abstract i Table of contents iii List of tables v List of figures vii Chapter 1. Introduction 1 1.1. The fundamentals of graphene 2 1.2. Electrical properties of graphene 5 1.3. Synthesis method of graphene for wafer scale 8 References 20 Chapter 2. Limiting factors in CVD graphene growth 24 2.1. Electrical property of CVD graphene 25 2.2. Limiting factors in CVD growth graphene 29 2.2.1. Lattice phonon scattering 29 2.2.2. Substrate scattering 35 2.2.3. Grain boundary scattering 38 2.2.4. Other scattering factors 45 2.3. Approches enhancing electrical property of CVD graphene 50 References 55 Chapter 3. CVD graphene growth with different grain size 65 3.1. Basic theory of CVD growth of graphene 66 3.2. CVD graphene growth 75 3.2.1. Grwoth parameters for enlarge grain size 75 3.2.2. Heterogeneous nucleation of CVD graphene 81 3.2.3. JMAK growth kinetics of CVD graphene 87 3.2.4. Growth of CVD graphene with different grain size 92 References 96 Chapter 4. The grain size dependence on electrical property of graphene 100 4.1. The electrical property of 4 different domain sized graphene 101 4.1.1. Experimental scheme 101 4.1.2. The electrical property of undoped/doped graphene 104 4.2. Ohmic scaling model 108 4.2.1. Ohmic scaling model 108 4.2.2. Application of ohmic scaling model 114 4.2.3. Limitation of ohmic scaling model 121 4.3. Mayadas-Shatzkes model 125 4.3.1. Mayadas-Shatzkes model 125 4.3.2. Application of MS model 129 4.4. Approches to overcome electrical property limiting factor of CVD graphene 133 4.4.1. The doping and the enlarging grain size 133 4.4.2. The portion of limiting factors in the sheet resistance of graphene 140 4.5. Summary and conclusion 143 References 144 Chapter 5. Enhancement of electrical property of graphene by Ru ALD 148 5.1. Introduction 149 5.1.1. Experiment 150 5.2. Characterization of Ru doped graphene 151 5.2.1. Microstructure analysis and Ru growth behavior 151 5.2.2. The electrical property of Ru doped graphene 159 5.3. Comparative study of graphene doped by Ru ALD and Ru evaporation 166 5.4. Summary and conclusions 169 References 170 Chapter 6. Summary and conclusions 173 Abstract (in Korean) 176 List of publications 179Docto

'바라보기'에 내재된 세 가지 요소에 대한 작업 연구

학위논문 (석사)-- 서울대학교 대학원 : 미술대학 조소과, 2018. 8. 권대훈. 어떤 특정 개체를 온전히 이해하기 위해서 그들의 사회적 배경, 그것들이 내포하고 있는 이야기, 그리고 그것이 표면으로 드러내고 있는 겉모습을 파악해야 한다. 본인은 개체가 놓여진 사회적 배경을 외적 요인, 그것이 내포하고 있는 이야기를 내면, 그리고 표면으로 드러난 것을 막이라는 용어로 상정했다. 이 세 가지 요소를 인지하고 개체들을 바라보는 것으로부터 본 연구가 시작된다. 처음에는 이 세 가지 요소들을 인지하기 위한 과정으로서의 작업이 진행되었다. 돌을 바라보는 방법(2016)에서 돌이 내포하고 있는 이야기에 집중해보고자 했고, 멀리서 봐야 하는 것(2016)과 기하학적 사물 바라보기 시리즈(2017)을 통해 개체에게 영향을 주는 외적 요인을 인지하고 이를 흐리게 만들어 봤다. 이 작업들을 통해 본인은 개체를 구성하고 있는 세 가지 요소를 확인할 수 있었다. 그리고 이를 바라보는 행위에 적용시켰다. 본인은 바라보는 행위를 위한 대상으로서 사람을 선택했다. 그리고 앞서 이야기한 세 가지 요소를 이미지화 시키기 위해 사진을 겹치는 시도를 했다. 다양한 배경에서 같은 개체들을 겹치는 방식은 그들이 살아가는 사회적 환경을 흐리게 만들었고 오직 개체가 가지고 있는 겉모습을 뚜렷하게 만들었다. 개체를 바라보는 과정에서 본인이 하고 있는 이 작업들이 개체가 가지고 있는 온전한 내면을 타인이 과연 알 수 있을까라는 질문에서부터 출발 했다는 사실을 깨달았다. 이 질문은 역으로 본인이 가지고 있는 내면을 온전히 이해하고 타인에게 드러낼 수 있는가를 생각해보면 답을 내릴 수 있었다. 이에 로드뷰 드로잉(2017) 8.88㎡(2018)을 진행했다. 이 두 가지의 작업을 진행하면서 본인은 본인의 내면의 이야기에 집중할 수 있었고 이 내용들을 어떻게 드러낼 수 있는가를 생각했다. 결론은 어떤 하나의 개체를 온전히 이해하는 일은 불가능 하다는 것이다. 우선개체가 스스로의 내면을 온전히 이해하는 일이 어렵고, 설령 그것을 완전히 안다고 할지라도 모두를 드러낼 수는 없다고 판단했다. 이는 앞서 이야기한 세 가지 요소를 충족시키지 못하기 때문에 특정 개체에 대한 온전한 이해는 불가능에 가깝다. 그러나 이는 본인이 개체를 지속적으로 바라보는 일에 전혀 지장을 주지 않는다. 오히려 더 흥미를 갖고 바라볼 수 있는 원동력이 될 것이다.들어가며 1 세 가지 요소의 철학적 근거 3 세 가지 요소로의 초기 접근과정 7 바라보기에 적용된 세 가지 요소 15 마치며 25 Abstract 27Maste

양적형질유전자의 연관성 분석을 이용한 유전자 조절인자 및 원인적 유전자 네트워크의 구성

Thesis(masters) --서울대학교 보건대학원 :보건학과(보건학전공),2010.2.Maste

Analyse der Antiautorität in den kinderliterarischen Texten von Christine Nöstlinger

학위논문 (석사)-- 서울대학교 대학원 : 외국어교육과(독어전공), 2013. 2. 이시내.본 논문은 크리스티네 뇌스틀링어 Christine Nöstlinger(1936 - )의 작품에 나타난 반권위주의에 대한 분석을 목적으로 한다. 뇌스틀링어는 오스트리아 출신 아동문학 작가로 독일어권 뿐 아니라 전 세계적으로 알려진 인기작가이자 다작작가이다. 그녀는 각종 문학상을 수상하는 등 문학적 인정 또한 받았다. 그녀의 많은 작품들은 각각 다양한 이야기를 담고 있지만 그 전체적인 맥락은 반권위주의와 아동의 권리향상으로 통한다. 독일 아동청소년문학에서 70년대는 기성세대의 정치, 문화, 사회 전반에 대한 비판적 반성이 일던 시기로 어린이 문학에서도 해방, 현실비판, 반권위와 같은 용어가 등장한다. 60년대 말 70년대 초는 분명히 아동청소년문학이 획기적 변혁을 경험한 시기로 이 시기의 폭발적 변화로부터 문학내적·외적 반성이 이끌어졌다. 뇌스틀링어 또한 68운동 이후 독일 아동문학에서 주요 주제로 나타난 반권위주의를 그녀의 작품 속에 항상 나타내고 있다. 예를 들어 『오이대왕 Wir pfeifen auf den Gurkenkönig』에서는 가족 내부에 나타난 권위주의를, 『수호유령, 로자 리들 Rosa Riedl, Schutzgespenst』에서는 과거 나치시절과 여전히 남아있는 사회와 학교 내의 권위주의를 비판하였고, 『머릿속 난쟁이 Der Zwerg im Kopf』에서는 변화된 사회상으로 이혼가정을 보여주며 아동이 자신의 권리를 찾아가는 모습을 보여주었다. 『난 아빠도 있어요 Einen Vater hab ich auch』에서는 부모와 아이의 동등한 위치를 표현하여 아이와 어른이 함께하는 동반자적인 삶의 모습을 보여주었다. 이러한 작품들은 그녀의 사상을 나타내는 대표적 작품들로 본 논문의 주요 분석대상들이다. 뇌스틀링어는 자신의 작품 속에서 반권위주의와 참여적 환상으로 기성세대와 현실을 비판하며, 과거에 대한 고찰과 반성, 권위주의에 대한 비판과 앞으로의 발전에 대한 이야기들을 함께 했다. 또한 아이들을 바라보는 시선을 바꾸고 아이들의 권리를 세우는 데 기여하였다. 특히 크리스티네 뇌스틀링어의 작품은 부모와 자식, 사회와 개인, 개인과 개인이라는 관계들에 대해 생각하게 한다. 무심히 넘기던 관계 속에 있는 권위적인 위계질서와 생각들을 작가는 그냥 지나치지 않는다. 그리고 독자가 함께 생각할 수 있도록 독려한다. 그녀는 이러한 진지하고 자칫 불편할 수 있는 주제를 비판적으로 다루는 데에 환상과 유머를 이용한다. 예를 들어 사회문제, 학교, 전쟁, 가족, 우정, 사랑, 이혼, 가정폭력 등 다양하고 간혹 불편한 주제를 다루는 작품의 경우에도 그 바닥에는 항상 유쾌한 유머가 자리잡고 있다. 작가는 언어적 특징과 아이러니, 풍자를 이용하여 권위주의적 사회와 인물을 비웃는 냉소를 짓게 하는 반면 기분좋은 유쾌함과 즐거움도 함께 제공한다. 뇌스틀링어는 어두운 과거와 현실을 보여주면서도 환상과 유머를 통해 즐거움과 희망을 보여주고 긍정적인 세계의 가능성을 열어주어 독자가 새로운 현실을 상상하고 그를 토대로 새로운 사회를 만들 수 있게 한다. 그녀는 판타지계열의 작품에서도 현실을 등한시 하지 않는 사회적 환상과 해방적 판타지를 보여주며, 사회비판과 사회참여독려를 위한 재교육을 위해 사회적 환상을 이용한다. 그러나 그러한 방식은 거부감이 드는 일방적인 교육은 아니다. 뇌스틀링어는 우리가 간과하고 있는 일상적인 것들을 새로운 시각으로 보게 한다. 그리고 이를 통해 문제제기 없이 받아들여진 사회에 만연한 권위주의를 비판하고 변화를 이끌어내려 한다. 그녀는 거창한 것, 커다란 변화를 이야기하지는 않는다. 그러나 그녀 스스로가 변화하며 사회와 개인을 함께 이야기하고 독자들도 함께 변화하기를 제안한다. 또한 그녀는 아동문학의 주요 주제인 비밀모티브와 성장을 새로운 방식으로 변형시켜 권위의 극복의 표상으로 실현시킨다. 따라서 뇌스틀링어의 작품은 반권위주의 아동청소년 문학으로서 충분한 대표성을 지닌 연구의 대상으로 적합하다.1. 서론 2. 아동 청소년문학과 반권위주의 2.1. 독일 아동 청소년 문학에 나타난 반권위주의 2.2. 뇌스틀링어의 작품에 나타난 반권위주의 2.2.1. 작품에 나타난 반권위주의 2.2.2. 아동문학의 새로운 인물유형 2.3. 권위주의 비판 방식의 시대별 변화양상 3. 반권위주의를 나타내는 뇌스틀링어의 문학적 형상화 3.1. 반권위주의적 코믹 3.1.1. 언어유희 3.1.2. 권위적 존재와 사회 풍자 3.2. 환상 3.2.1. 사회적 환상 3.2.2. 반권위주의를 나타내기 위한 환상의 존재 3.2.3. 작품에 나타난 환상의 비밀공간 4. 권위주의 극복으로서의 성장 4.1. 비밀을 통한 성장 4.2. 어른과 아이의 성장 5. 결론 후 주 참고문헌 ZusammenfassungMaste