npsm 새물리 New Physics : Sae Mulli

pISSN 0374-4914 eISSN 2289-0041
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Article

Research Paper

New Physics: Sae Mulli 2010; 60: 591-594

Published online June 30, 2010 https://doi.org/10.3938/NPSM.60.591

Copyright © New Physics: Sae Mulli.

Study on the Self-assembled Process of Single-walled Carbon Nanotubes (SWNTs) Fabricated Using Only Photolithography and the Fabrication of SWNT-based Multi-channel Field-emission Transistors

포토리소그래피 공정만을 이용한 단일벽 탄소 나노튜브의 자가 조립 공정에 대한 연구와 단일벽 탄소나노튜브 다중채널 전계효과 트랜지스터 제작

Kyeong Heon KIM1, Tae Geun KIM2, Sun Ho KIM3, Young Tae BYUN3*

1Photonics/Sensor System Center, Robotics/Systems Division, Korea Institute of Science and Technology, Seoul 136-791
1Department of Electronic Engineering, Korea University, Seoul 136-713
2Department of Electronic Engineering, Korea University, Seoul 136-71313Photonics/Sensor System Center, Robotics/Systems Division, 3Korea Institute of Science and Technology, Seoul 136-791

Correspondence to:byt427@kist.re.kr

Abstract

In this research, we investigated a selective assembly method of fabricating single-walled carbon nanotubes (SWNTs) on a silicon (Si) surface by using only a photolithographic process; then, we fabricated field-emission transistors (FETs). Photoresist (PR) patterns were made on a silicon-dioxide (SiO2)-grown Si substrate by using a photolithographic process. This PR-patterned substrate was dipped into a SWNT solution dispersed in dichlorobenzene (DCB). The PR patterns were removed by using aceton. As a result, selectively-assembled SWNT channels could be obtained between two electrodes (source and drain electrodes) without complicated chemical steps using octadecyltrichlorosilane (OTS). Finally, we successfully fabricated SWNT-based multi-channel FETs by using our novel self-assembly method.

Keywords: SWNT, CNT, FET, Photolithography

본 논문에서 우리는 오직 포토리소그래피 (photolithography) 공정만을 이용하여 단일벽 탄소 나노튜브 (single-walled carborn nanotube; SWNT)를 실리콘 기판위에 선택적으로 흡착시키는 공정 방법과 이를 이용한 전계효과 트랜지스터 (field emission transistor; FET)의 제작방법에 대해 고찰하였다. 산화막(SiO2)이 형성된 실리콘 기판위에 포토리소그래피 공정을 이용하여 임의의 포토레지스트 패턴이 형성되었다. 포토레지스트 패턴된 기판은 SWNT가 분산된 다이클로로벤젠 (dichlorobenzene)용액 속에 담가진다. 다음은 포토레지스트 패턴이 제거되고, 결과적으로 octadecyltrichlorosilane (OTS)를 사용하는 기존의 복잡한 화학적 과정 없이도 소오스와 드레인 전극사이에 선택적으로 SWNT 채널들이 자기조립 되었다. 이 자기조립공정이 이용됨으로서 SWNT가 멀티 채널로 구성된 다중채널 FET가 성공적으로 제작되었다.

Keywords:

단일벽 탄소나노튜브, 전계효과 트렌지스터, 포토리소그래피

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