Journal of the Microelectronics and Packaging Society

본 연구에서는 그래핀 소재의 전기전도성 및 자기적 특성을 향상시키기 위해 산화그래핀 표면상의 산소를 포 함한 기능기와 열처리 환원공정을 이용하여 환원그래핀과 금속소재를 하리브리드화 하였다. 산화 그래핀 표면의 –OH, - COOH 등의 산소 포함 기능기들을 열처리 환원시킴과 동시에 금속이온을 기능기와의 이온교환법에 의해 치환 합성하는 연구를 진행하였다. 하이브리드 소재 합성에 사용된 금속은 Fe, Ag, Ni, Zn, Fe/Ag이며 SEM, TEM 및 EDS를 통해 환 원 그래핀 표면 위에 균일한 크기의 금속 입자가 비교적 구형 잘 분산되었음을 확인하였다. 그래핀 표면상의 금속입자들 은 모두 산화물 형태의 구조를 가지고 있었다. 하이브리드 소재의 전기적 특성을 확인하기 위해 rGO-metal hybrid 시료 를 PET film에 dip-coating 방법으로 후막 필름을 형성시킨 후 면저항을 측정하였고, SEM을 통해 시편의 두께를 측정하 여 비저항을 계산한 결과, 비저항의 범위는 2.14×10−5 ~ 3.5×10−3 ohm/cm범위에 있음을 확인하였다.
In this study, hybridization of graphene oxide and metal was carried out by the functional groups containing oxygen and thermal treatment for reduction in order to enhance the electrical conductivity and magnetic properties of graphene materials. Graphene-metal hybrid materials were synthesized using the oxygen-containing functional groups (- OH, -COOH and so on) on the surface of graphene oxide by replacing them with metal ions via ion exchange method as well as thermal reduction. The metals used in this study were Fe, Ag, Ni, Zn, and Fe/Ag, and it was confirmed that metal particles of uniform size were well dispersed on the graphene surface through SEM, TEM, and EDS. All of the metal particles on the graphene surface had an oxide-crystalline structure. To check the electrical properties, sheet resistance of the rGO-metal hybrid sample was measured on the PET film made by the dip-coating, and the specific resistance was calculated by measuring the thickness of the specimen through SEM. As a result, the specific resistance was in the range of 2.14×10−5 and 3.5×10−3 ohm/cm.

Keywords graphene oxide, metal, hybrid, reduced graphene, resistivity