양과 음으로 하전된 산화 그래핀의 합성과 전기적 특성 관찰

Abstract

화학적으로 합성된 산화 그래핀(graphene oxid, GO)은 흑연 단일층의 산화된 형태로써, 그래핀의 전구체로 사용되어 왔지만 고유의 특별한 성질로 인해 상당한 응용성을 지닌다. GO는 산소를 포함하는 작용기가 공유결합 되어 있어 sp2 혼성화된 탄소로 이루어진 아로마틱한 영역과 산소 작용기가 결합되어 sp3 혼성화된 탄소로 이루어진 영역이 불규칙적으로 혼재되어 있는 구조를 가진다. GO에 존재하는 작용기의 다양한 화학 반응을 통해 다른 작용기를 기능화 시킬 수 있고, GO 시트에 양전하와 음전하를 도입할수 있다. GO 박막 제조 기법 중 박막의 두께를 나노 단위에서 정교하게 조절할 수 있는 방법인 layer-by-layer (LbL)법이 있는데, 이렇게 제조된 LbL GO 박막은 저항변화 메모리, 태양전지, 투명 전극, 전계 효과 트랜지스터 등 다양한 광전소자에 응용 가능하다. 하지만, GO 시트의 수직 방향으로의 전자 수송 특성에 관한 연구는 미비한 실정이다. 음전하와 양전하를 가지는 GO를 LbL 구조에 이용하기 위해서는 단일층 시트 내에서의 전기적 특성을 이해하는 것이 매우 중요하다. 그러므로 본 연구에서는 합성된 양과 음의 전하를 가지는 GO의 전기적 특성과 구조를 conductive-atomic force measurement(C-AFM)을 이용하여 관찰하였다. 또한 양과 음의 전하를 띄는 두 종류의 GO 시트의 전기적 특성을 비교하였다.