公开(公告)号：KR101127742B1

公开(公告)日：2012-03-22

申请号：KR1020100091217

申请日：2010-09-16

Applicant: 한국과학기술원

Inventor： 이건재 ,  최인성 ,  최성율 ,  홍병희

IPC: C01B31/02 ,  B01J19/08 ,  C23C16/26

CPC classification number: C01B32/184 ,  B01J19/121 ,  C23C16/26

Abstract: PURPOSE: A method for manufacturing graphene using laser, the graphene manufactured by the same, and an apparatus for manufacturing the same are provided to manufacture graphene of desired patterns by selectively irradiating laser to a desired substrate region. CONSTITUTION: A method for manufacturing graphene includes the following: reacting gas containing carbon is in contact with a substrate(201); laser beam is irradiated to the substrate in contact with the reacting gas to decompose the reacting gas; graphene(204) is grown on the substrate based on the decomposition of the reacting gas. No metal catalyst layer is included in the substrate. The substrate includes a silicon oxide layer(202) as an upper layer. Laser beam is irradiated to one region of the substrate. The graphene is grown at the laser beam irradiated region of the substrate. The temperature of the graphene growing process is between 900 and 2000 degrees Celsius.

Abstract translation: 目的：使用激光制造石墨烯的方法，由其制造的石墨烯及其制造装置被提供以通过选择性地将激光照射到期望的基底区域来制造所需图案的石墨烯。 构成：用于制造石墨烯的方法包括以下：含碳的反应气体与基底（201）接触; 将激光束照射到与反应气体接触的基板上以分解反应气体; 基于反应气体的分解，在基板上生长石墨烯（204）。 基板中不包含金属催化剂层。 衬底包括作为上层的氧化硅层（202）。 激光束照射到基板的一个区域。 石墨烯在衬底的激光束照射区域生长。 石墨烯生长过程的温度在900和2000摄氏度之间。

公开(公告)号：KR101172625B1

公开(公告)日：2012-08-08

申请号：KR1020110006115

申请日：2011-01-21

Applicant: 한국과학기술원

Inventor： 이건재 ,  최인성 ,  최성율 ,  홍병희

IPC: H01L21/268 ,  H01L21/336 ,  H01L29/78

Abstract: 레이저를 이용한 반도체 소자 제조방법, 이에 의하여 제조된 그래핀 반도체 및 그래핀 트랜지스터가 제공된다.
본 발명에 따른 반도체 소자 제조방법은 기판상에 붕소 함유 도핑가스 및 질소 함유 도핑 가스를 동시에 흘리면서, 레이저 빔을 상기 기판에 조사하여 질화붕소층을 형성시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하며, 본 발명의 반도체 소자 제조방법은 그래핀과 동일한 결정구조를 갖는 질화붕소(Boron Nitride(BN))를 레이저 빔으로 제조한다. 더 나아가, 상기 질화붕소층 상에 동일 방식으로 그래핀을 적층하고, 다시 레이저 빔으로 이를 패터닝하여, 그래핀 소자의 밴드갭을 조절하며, 그 결과 그래핀 반도체 소자가 효과적으로 제조될 수 있다. 따라서, 종래의 실리콘 기판에서 제조된 트랜지스터 소자보다 캐리어 이동도가 상당 수준 향상된다.

公开(公告)号：KR1020120045100A

公开(公告)日：2012-05-09

申请号：KR1020100106426

申请日：2010-10-29

Applicant: 한국과학기술원

Inventor： 이건재 ,  최인성 ,  최성율 ,  홍병희

IPC: C01B31/02 ,  C23C16/26 ,  C23C16/56 ,  B01J19/08

CPC classification number: C01B32/194 ,  B01J19/121 ,  B82B3/0071 ,  C23C16/26 ,  C23C16/56

Abstract: PURPOSE: A method for improving graphene characteristic based on laser, a method for manufacturing graphene using the method, graphene manufactured by the method are provided to obtain graphene at low temperatures and to obtain flexible graphene elements. CONSTITUTION: Graphene grown on a substrate(101) is thermally treated by irradiating laser beam. The graphene is grown at low temperatures of 400 degrees Celsius or less. The substrate is a plastic substrate. A method for manufacturing the graphene includes the following: the laser beam is moved; a plurality of times of thermal treatment is implemented toward whole graphene region; graphene structures are re-aligned in planar hexagonal structures.

Abstract translation: 目的：提供一种基于激光改善石墨烯特性的方法，使用该方法制造石墨烯的方法，通过该方法制造的石墨烯，以在低温下获得石墨烯并获得柔性石墨烯元件。 构成：在基板（101）上生长的石墨烯通过照射激光束进行热处理。 石墨烯在400摄氏度或更低的低温下生长。 基板是塑料基板。 制造石墨烯的方法包括：激光束被移动; 对整个石墨烯区域实施多次热处理; 石墨烯结构在平面六边形结构中重新对齐。

公开(公告)号：KR1020120029664A

公开(公告)日：2012-03-27

申请号：KR1020100091600

申请日：2010-09-17

Applicant: 한국과학기술원

Inventor： 이건재 ,  최인성 ,  최성율 ,  홍병희

IPC: H01L21/027 ,  H01L21/336 ,  H01L29/78

CPC classification number: H01L21/0275 ,  G03F7/2004 ,  G03F7/2022 ,  G03F7/7055 ,  H01L21/0273 ,  H01L29/7802

Abstract: PURPOSE: A graphene semiconductor device and a manufacturing method thereof are provided to economically form a graphene transistor. CONSTITUTION: Graphene(102) is formed on a substrate(101) under the oxygen atmosphere. A laser beam is irradiated to the graphene. The substrate is a SiC substrate. Carbon of the SiC substrate is evaporated by the laser beam. The graphene is pattered by irradiating the graphene with the laser beam and a graphene semiconductor device is manufactured. The patterned graphene has a nano ribbon-shape. The width of the nano ribbon is less than 10nm. Source and drain domains in which impurities are doped are formed by irradiating both ends of the graphene semiconductor device with the laser beam.

Abstract translation: 目的：提供石墨烯半导体器件及其制造方法以经济地形成石墨烯晶体管。 构成：在氧气氛下的基板（101）上形成石墨烯（102）。 激光束被照射到石墨烯上。 衬底是SiC衬底。 SiC衬底的碳被激光束蒸发。 通过用激光束照射石墨烯来图示石墨烯，并制造石墨烯半导体器件。 图案化的石墨烯具有纳米带状。 纳米带的宽度小于10nm。 通过用石墨烯半导体器件的两端照射激光来形成掺杂有杂质的源极和漏极区域。

公开(公告)号：KR101206136B1

公开(公告)日：2012-11-28

申请号：KR1020100106426

申请日：2010-10-29

Applicant: 한국과학기술원

Inventor： 이건재 ,  최인성 ,  최성율 ,  홍병희

IPC: C01B31/02 ,  C23C16/26 ,  C23C16/56 ,  B01J19/08

Abstract: 레이저를 이용한 그래핀 열처리 방법, 이를 이용한 그래핀 제조방법 및 이에 의하여 제조된 그래핀이 제공된다.
본 발명에 따른 그래핀 특성 향상 방법은 기판 상에서 성장한 그래핀에 레이저 빔을 조사하여 열처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하며, 본 발명에 따른 그래핀 특성 향상 방법, 제조방법은 레이저를 이용, 기판에서 성장한 그래핀의 특성을 향상시킨다. 특히 저온에서의 그래핀 제조가 가능하므로, 플렉서블 그래핀 소자의 제조가 가능하며, 본 발명에 따라 제조된 그래핀은 향상된 물성으로 인하여, 산업적으로 이용 가능하다.

公开(公告)号：KR1020120029663A

公开(公告)日：2012-03-27

申请号：KR1020100091599

申请日：2010-09-17

Applicant: 한국과학기술원

Inventor： 이건재 ,  최인성 ,  최성율 ,  홍병희

IPC: C01B31/02 ,  B01J19/08 ,  H01B1/04

CPC classification number: C01B32/184 ,  B01J19/121 ,  H01B1/04

Abstract: PURPOSE: A method for manufacturing graphene using laser, graphene manufactured by the same, and an apparatus for manufacturing the same are provided to manufacture a large sized graphene mono layer by varying the irradiating region of laser beam. CONSTITUTION: Laser beam is irradiated to a silicon carbide substrate(101). Silicon on the silicon carbide substrate is sublimated based on the irradiated laser beam. Remaining carbon is grown as a graphene structure. According to the movement of the silicon carbide substrate, a laser beam-based graphene growing region is moved. According to the movement of the laser beam, the laser beam-based graphene growing region is moved. A temperature for growing the graphene is in a range between 900 and 2000 degrees Celsius.

Abstract translation: 目的：提供使用激光制造石墨烯的方法，由其制造的石墨烯及其制造装置，通过改变激光束的照射区域来制造大尺寸的石墨烯单层。 构成：将激光束照射到碳化硅衬底（101）上。 基于照射的激光束，在碳化硅衬底上的硅升华。 剩余的碳生长为石墨烯结构。 根据碳化硅衬底的移动，移动基于激光束的石墨烯生长区域。 根据激光束的移动，基于激光束的石墨烯生长区域被移动。 用于生长石墨烯的温度在900和2000摄氏度之间。

公开(公告)号：KR1020120084840A

公开(公告)日：2012-07-31

申请号：KR1020110006115

申请日：2011-01-21

Applicant: 한국과학기술원

Inventor： 이건재 ,  최인성 ,  최성율 ,  홍병희

IPC: H01L21/268 ,  H01L21/336 ,  H01L29/78

CPC classification number: H01L21/268 ,  H01L29/1606 ,  H01L29/66015

Abstract: PURPOSE: A method for manufacturing a semiconductor device using laser and a graphene semiconductor and transistor manufactured by the same are provided to improve process efficiency as well as reduce fabrication costs by performing a doping process using laser beams instead of a thermal process at high temperatures. CONSTITUTION: Laser beams are irradiated on a substrate(101). A boron nitride layer(102) is formed on the substrate. A graphene semiconductor device(104) is laminated on the boron nitride layer. Source and drain regions(105,106) are formed in both ends of a graphene semiconductor device by patterning the graphene semiconductor device. An insulating layer(107) is laminated on the graphene semiconductor device between the source and drain regions.

Abstract translation: 目的：提供一种使用激光和石墨烯半导体制造半导体器件的方法及其制造的晶体管，以通过使用激光束代替在高温下的热处理进行掺杂工艺来提高工艺效率以及降低制造成本。 构成：激光束照射在基板（101）上。 在衬底上形成氮化硼层（102）。 石墨烯半导体器件（104）层叠在氮化硼层上。 通过图案化石墨烯半导体器件，在石墨烯半导体器件的两端形成源极和漏极区（105,106）。 在源极和漏极区之间的石墨烯半导体器件上层压绝缘层（107）。

公开(公告)号：KR101169538B1

公开(公告)日：2012-07-27

申请号：KR1020100091600

申请日：2010-09-17

Applicant: 한국과학기술원

Inventor： 이건재 ,  최인성 ,  최성율 ,  홍병희

IPC: H01L21/027 ,  H01L21/336 ,  H01L29/78

Abstract: 레이저를 이용한 그래핀 반도체 소자 제조방법, 이에 의하여 제조된 그래핀 반도체 소자, 이를 포함하는 그래핀 트랜지스터가 제공된다.
본 발명에 따른 그래핀 반도체 소자 제조방법은 산소 분위기 하에서 기판 상에 형성된 그래핀에 레이저 빔을 조사하여, 상기 그래핀을 패터닝하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하며, 본 발명에 따른 그래핀 반도체 소자 제조방법은 레이저 빔를 이용하여, 밴드 갭을 그래핀에 형성시켜, 그래핀 반도체 소자의 제조가 가능하다. 더 나아가, 그래핀의 성장과 반도체 소자를 위한 패터닝이 모두 동일한 레이저 빔 조사 방식이므로, 경제성이 우수하다. 또한, 이러한 그래핀 반도체 소자를 이용, 그래핀 트랜지스터를 경제적으로 제조할 수 있다.

公开(公告)号：KR101113287B1

公开(公告)日：2012-02-24

申请号：KR1020110112383

申请日：2011-10-31

Applicant: 한국과학기술원

Inventor： 이건재 ,  최인성 ,  최성율 ,  홍병희

IPC: H01L21/336 ,  H01L29/78

CPC classification number: H01L29/513 ,  H01L21/02266 ,  H01L29/66712

Abstract: PURPOSE: A method for manufacturing a graphene semiconductor device using laser, the graphene semiconductor device manufactured by the same and a graphene transistor including the graphene semiconductor device are provided to reduce manufacturing costs by patterning a semiconductor device and growing a graphene with the same laser beam. CONSTITUTION: A graphene is formed by firstly irradiating a laser beam to an SiC substrate(101). A graphene semiconductor device is made by pattering the graphene through the second irradiation of the laser beam. Source and drain areas doped with impurities are formed by thirdly irradiating the laser beam to both ends of the semiconductor device under a gas atmosphere with the impurities. An insulation layer(106) is laminated in a semiconductor device area between the source and drain areas. A source electrode, a drain electrode, and gate electrode are formed by patterning a metal layer(107) after the metal layer is laminated on the source and drain areas and the insulation layer.

Abstract translation: 目的：制造使用激光的石墨烯半导体器件的方法，由该石墨烯半导体器件制造的石墨烯半导体器件和包括石墨烯半导体器件的石墨烯晶体管被提供以通过对半导体器件进行图案化并用相同的激光束生长石墨烯来降低制造成本 。 构成：首先将激光束照射到SiC衬底（101）上形成石墨烯。 石墨烯半导体器件通过用激光束的第二次照射图案化石墨烯制成。 通过在具有杂质的气体气氛下将激光束三次照射到半导体器件的两端来形成掺杂杂质的源极和漏极区域。 在源极和漏极区域之间的半导体器件区域中层压绝缘层（106）。 在金属层层叠在源区和漏区以及绝缘层之后，通过图案化金属层（107）来形成源电极，漏电极和栅电极。