KR20220014161A - 방위각이 조절된 대면적의 단층 또는 다층 그래핀 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 특정한 결정방향을 갖고 방위각이 조절된 단결정 금속필름 위에서 성장한, 방위각이 조절된 대면적의 단층 또는 다층 그래핀에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 단결정 종자정을 다결정 금속필름에 일정 각도 회전하여 도입한 후 열처리함으로써 방위각이 조절된 대면적의 단결정 금속필름을 얻고, 이를 이용하여 방위각이 조절된 대면적의 단층 그래핀, 및 상기 단층 그래핀을 적층하여 그래핀 간 방위각이 조절된 다층 그래핀을 제공할 수 있다.
본 발명에 따르면, 단결정 종자정을 다결정 금속필름에 일정 각도 회전하여 도입한 후 열처리함으로써 방위각이 조절된 대면적의 단결정 금속필름을 얻고, 이를 이용하여 방위각이 조절된 대면적의 단층 그래핀, 및 상기 단층 그래핀을 적층하여 그래핀 간 방위각이 조절된 다층 그래핀을 제공할 수 있다.
Description
본 발명은 방위각이 조절된 대면적의 단층 또는 다층 그래핀 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 단결정 종자정을 다결정 금속필름에 일정 각도 회전하여 도입한 후 열처리함으로써 방위각이 조절된 대면적의 단결정 금속필름을 얻고, 이를 이용하여 방위각이 조절된 대면적의 단층 또는 다층 그래핀을 제조할 수 있는 기술에 관한 것이다.
구리 등 다양한 금속필름의 단결정화에 관한 연구는 지난 수년간 전자 및 광학기기와 고품질 나노소재 합성 기판 등으로의 응용을 위하여 효율적인 대면적 제품의 생산에 집중되고 있다. 그 결과, 저렴한 다결정 금속기판을 다양한 방법으로 열처리하여 효율적으로 단결정 금속필름을 생산하는 방법이 개발되었다. 그 중에서도 열역학적으로 가장 안정적인 것으로서 결정이 성장하는 방식을 주로 사용하기 때문에 대부분의 단결정 금속필름 표면의 면방향이 예측 가능하다(예를 들어 Cu의 경우, (111)). 그러나 이러한 (111) 결정이 어떻게 회전하여 있는지, 그 방위각(azimuth angle)을 예측하거나 조절할 수 없다는 한계가 있다. 금속기판의 결정축을 따라 성장하는 고품질 이차원 나노물질의 경우에는 적층 시 방위각에 따라 그 물성이 크게 변할 수 있으므로 방위각의 조절은 매우 중요하다.
현재, 기존 다결정 금속기판의 열처리를 통해 결정성장을 유도하여 단결정화 시키는 방법이 개발되고 있는데, 대부분의 경우 특수 장비, 긴 처리시간이나 특정 금속필름이 필요하며 반복재현성이 떨어진다. 그러나 반복재현성이 떨어지거나 단결정화가 잘 일어나지 않는 금속필름에 종자정을 도입함으로써 단결정화 확률과 반복재현성을 향상시킬 수 있다. 종자정은 열처리 기기 종류나 다결정 구리의 두께에 관계없이 현재 개발된 다양한 단결정화 공정에 적용가능하다.
한편, 종자정을 사용한 방향성 응고를 통해 단결정 금속합금을 만드는 방법이 보고된바 있다. 배향을 알고 있는 종자정을 합금을 제작할 금형과 맞닿게 하여 열처리 시 종자정이 부분적으로 융해되며 결정면으로 배향이 이동하면서 합금의 1차 배향 및 2차 배향을 조절할 수 있고, 이를 통해 기계적 물성을 제어할 수 있다.
최근에는 그래핀을 적층하여 이중층 그래핀을 합성할 때, 두 그래핀의 방위차를 조절하여 독특한 전기적 특성을 확인한 연구가 보고되었다. 이중층 그래핀의 배향이 1.1ㅀ의 방위차를 가지며 적층되었을 때 고립된 저에너지의 밴드를 유도하여 조정 가능한 초전도성 및 절연 상을 나타내는 것으로 알려져 있다.
그런데 종래 종자정을 도입한 단결정 성장 방법의 경우, 미지의 (111)로 배향된, 또는 (111) 결정을 포함하는 종자정을 사용하기 때문에 열처리 후 형성되는 단결정 기판의 방위각을 예측할 수 없다. 종자정의 배향이 결정면을 통해 이동하기 위해서는 합금의 용융온도 근처의 고온까지 올라가야 하는데, 이때 결정면이 제 위치를 벗어나는 현상이 무조건적으로 발생하므로 단결정 금속합금의 수율이 매우 낮다는 단점이 있으며, 결함이 없는 배향이 조절된 종자정을 제조하는데 많은 비용이 든다는 단점이 있다.
또한, 종래 그래핀 적층에 있어서 방위각 조절에 관한 연구로서는 한 방위각을 갖는 높은 품질의 흑연을 박리하여 적층하는 방법이 대부분이다. 이 경우, 방위각이 조절된 다층 나노물질의 대면적, 대량생산은 불가능하다. 아울러 화학기상증착법에 의한 그래핀을 사용하는 경우에는 합성 후, 또는 적층 후 분석이 완료될 때까지 그래핀의 배향을 알 수 없다는 문제점이 있다.
따라서 본 발명자 등은 단결정 종자정을 다결정 금속필름에 일정 각도 회전하여 도입한 후 열처리하면 방위각이 조절된 단결정 금속필름을 얻을 수 있고, 나아가 이를 이용하면 방위각이 조절된 단층 그래핀, 및 이를 적층한 다층 그래핀을 제조할 수 있음을 발견하고 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 단결정 종자정을 다결정 금속필름에 일정 각도 회전하여 도입한 후 열처리함으로써 방위각이 조절된 대면적의 단결정 금속필름을 얻고, 이를 이용하여 방위각이 조절된 대면적의 단층 또는 다층 그래핀 및 그 제조방법을 제공하고자 하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 특정한 결정방향을 갖고 방위각이 조절된 단결정 금속필름 위에서 성장한, 방위각이 조절된 대면적의 단층 또는 다층 그래핀을 제공한다.
상기 단결정 금속필름은 구리(Cu), 니켈(Ni), 코발트(Co), 철(Fe), 루테늄(Ru), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 금(Au), 은(Ag), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 마그네슘(Mg), 망간(Mn), 몰리브데늄(Mo), 로듐(Rh), 실리콘(Si), 탄탈륨(Ta), 티탄(Ti), 텅스텐(W), 우라늄(U), 바나듐(V), 이리듐(Ir) 및 지르코늄(Zr)으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나의 것을 특징으로 한다.
상기 단결정 금속필름의 두께는 15 μm 이상인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 (I) 특정한 결정방향을 갖는 단결정 종자정을 다결정 금속필름에 일정 각도로 회전하여 도입한 후 열처리함으로써, 방위각이 조절된 단결정 금속필름을 얻는 단계; 및 (II) 상기 방위각이 조절된 단결정 금속필름 위에 그래핀을 성장시키는 단계;를 포함하는 방위각이 조절된 대면적의 단층 그래핀의 제조방법을 제공한다.
상기 (I) 단계의 열처리는 100~500 sccm, 2 torr 미만의 아르곤 가스 분위기 하에서 10~50℃/min의 승온속도로 800~1200℃로 승온시킨 후, 100~500 sccm, 1 torr 이상의 수소 가스 분위기 하에서 상기 승온된 온도로 1~4시간 등온상태를 유지하는 것을 특징으로 한다.
상기 (II) 단계의 그래핀 성장은 10~1000 sccm의 수소 가스 및 1~10 sccm의 메탄 가스 분위기 하에서 1 torr 이상, 800~1200℃로 10분~4시간 등온상태를 유지함으로써 수행되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 제조방법에 의하여 제조된 단층 그래핀을 적층하여 그래핀 간 방위각이 조절된 다층 그래핀을 제공한다.
본 발명에 따르면, 단결정 종자정을 다결정 금속필름에 일정 각도 회전하여 도입한 후 열처리함으로써 방위각이 조절된 대면적의 단결정 금속필름을 얻고, 이를 이용하여 방위각이 조절된 대면적의 단층 그래핀, 및 상기 단층 그래핀을 적층하여 그래핀 간 방위각이 조절된 다층 그래핀을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따라 단결정 종자정을 다결정 구리필름에 도입하여 열처리한 단결정 구리필름의 EBSD(전자후방산란회절) 및 결정방향을 나타낸 이미지.
도 2는 단결정 금속필름의 (111) 표준 평사 투영도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 단결정 종자정 일부와 단결정화한 구리필름의 일부가 함께 포함된 경계면의 EBSD(전자후방산란회절) 이미지 및 극점도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 단결정 구리필름을 조각내어 종자정으로 사용할 때, 종자정을 일정 각도 회전하여 도입하는 것을 나타낸 극점도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 단결정화한 구리필름의 결정방향을 확인하기 위하여 9 분할한 이미지.
도 6은 도 5에서 9 분할한 단결정화한 구리필름의 결정방향을 나타낸 극점도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따라 방위각이 조절된 단결정 금속필름 위에 그래핀을 성장시킨 후 9 분할한 광학전자현미경 이미지.
도 8은 본 발명의 실시예에 따라 하나의 결정방향을 갖는 종자정을 45°, -45°씩 회전하여 도입한 후 단결정화한 구리필름의 방위를 나타낸 이미지.
도 2는 단결정 금속필름의 (111) 표준 평사 투영도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 단결정 종자정 일부와 단결정화한 구리필름의 일부가 함께 포함된 경계면의 EBSD(전자후방산란회절) 이미지 및 극점도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 단결정 구리필름을 조각내어 종자정으로 사용할 때, 종자정을 일정 각도 회전하여 도입하는 것을 나타낸 극점도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 단결정화한 구리필름의 결정방향을 확인하기 위하여 9 분할한 이미지.
도 6은 도 5에서 9 분할한 단결정화한 구리필름의 결정방향을 나타낸 극점도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따라 방위각이 조절된 단결정 금속필름 위에 그래핀을 성장시킨 후 9 분할한 광학전자현미경 이미지.
도 8은 본 발명의 실시예에 따라 하나의 결정방향을 갖는 종자정을 45°, -45°씩 회전하여 도입한 후 단결정화한 구리필름의 방위를 나타낸 이미지.
본 발명에서는 단결정 종자정 도입 방법을 사용하여 열처리 후 단결정화 되는 특정한 결정방향을 갖는 금속필름의 방위각을 조절하였다. 또한, 이를 성장 기판으로 사용하여 배향이 조절된 그래핀을 합성할 수 있으며, 이를 통해 그래핀 적층 시 방위차를 조절하였다.
본 발명의 일 구현예로서 방위각을 알고 있는 (111) 배향된 단결정 구리필름을 단결정 종자정으로 사용, 단결정화가 잘 일어나지 않는 다결정 금속필름에 다양한 방식으로 접촉시킨 후 열처리를 통해 단결정화를 유도하였으며, 그 단결정화한 금속필름은 도입한 단결정 종자정과 동일한 결정방향을 갖는 것을 확인하였다.
또한, 단결정화를 위해 필요한 단결정 종자정의 크기가 작아 방위각이 분석된 큰 단결정 필름을 자르고, 그 조각들을 일정 각도 회전하여 도입하는 방식을 통해 열처리 후 발생하는 단결정 방위각을 조절할 수 있으며, 이를 이용해 방위각이 조절된, 또는 알고 있는 단결정 그래핀을 합성할 수 있다.
그러므로 본 발명은, (111) 결정면 배향과 같이 특정한 결정방향을 갖고 방위각이 조절된 단결정 금속필름 위에서 성장한, 방위각이 조절된 대면적의 단층 또는 다층 그래핀을 제공한다.
상기 단결정 금속필름은 구리(Cu), 니켈(Ni), 코발트(Co), 철(Fe), 루테늄(Ru), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 금(Au), 은(Ag), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 마그네슘(Mg), 망간(Mn), 몰리브데늄(Mo), 로듐(Rh), 실리콘(Si), 탄탈륨(Ta), 티탄(Ti), 텅스텐(W), 우라늄(U), 바나듐(V), 이리듐(Ir) 및 지르코늄(Zr)으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나의 것일 수 있다.
또한, 상기 단결정 금속필름의 두께는 1 내지 100 μm, 구체적으로는 5 내지 50 μm, 더욱 구체적으로는 10 내지 30 μm일 수 있다. 특히, 종래 15 μm 이상의 두께를 갖는 구리필름의 경우에는 열처리 후에도 단결정화 확률이 낮았으나, 본 발명에 따른 단결정 종자정이 도입된 단결정 금속필름은 그 두께가 15 μm 이상인 경우에도 단결정화 확률이 현저히 우수함을 확인하였다.
또한, 본 발명은 (I) 특정한 결정방향을 갖는 단결정 종자정을 다결정 금속필름에 일정 각도로 회전하여 도입한 후 열처리함으로써, 방위각이 조절된 단결정 금속필름을 얻는 단계; 및 (II) 상기 방위각이 조절된 단결정 금속필름 위에 그래핀을 성장시키는 단계;를 포함하는 방위각이 조절된 대면적의 단층 그래핀의 제조방법을 제공한다.
상기 (I) 단계의 열처리는 100~500 sccm, 2 torr 미만의 아르곤 가스 분위기 하에서 10~50℃/min의 승온속도로 800~1200℃로 승온시킨 후, 100~500 sccm, 1 torr 이상의 수소 가스 분위기 하에서 상기 승온된 온도로 1~4시간 등온상태를 유지하는 것일 수 있다.
상기 (II) 단계의 그래핀 성장은 10~1000 sccm의 수소 가스 및 1~10 sccm의 메탄 가스 분위기 하에서 1 torr 이상, 800~1200℃로 10분~4시간 등온상태를 유지함으로써 수행되는 것일 수 있다.
이하에서는 본 발명에 따른 구체적인 실시예를 첨부된 도면과 함께 상세히 서술한다.
[실시예]
종자정으로서는 열처리를 통해 (111) 배향 및 단결정화가 완료된 15 μm 두께의 구리필름을 사용하였다. 상기 단결정 종자정을 조각내어 크기 8 x 8 cm, 두께 18 μm의 다결정 구리필름 위에 일정 각도로 회전하여 도입하였다. 이어서, 100 sccm, 0.42 torr의 아르곤 가스 분위기 하에서 30℃/min의 승온속도로 1030℃까지 승온시킨 후, 100 sccm, 5 torr의 수소 가스 분위기로 상기 승온된 온도에서 2시간 등온상태를 유지하여 열처리함으로써 방위각이 조절된 단결정 구리필름을 얻었다.
상기 방위각이 조절된 단결정 구리필름을 50 sccm의 수소 가스 및 1 sccm의 메탄 가스 분위기로, 3 torr, 1020℃에서 20분 등온상태를 유지함으로써 구리 전면적에 그래핀을 성장시켜 방위각이 조절된 대면적의 단층 그래핀을 제조하였다.
도 1에는 본 발명의 실시예에 따라 단결정 종자정을 다결정 구리필름에 도입하여 열처리한 단결정 구리필름의 EBSD(전자후방산란회절) 및 결정방향 이미지를 나타내었다. 도 1에서 보는 바와 같이, 열처리 전의 다결정 구리필름 위에 단결정 종자정을 도입하여 열처리 시, 단결정 종자정과 같은 결정방향으로 단결정화가 진행된 것을 확인할 수 있다.
일반적으로, 하나의 결정립은 하나의 방위를 가지며 이는 결정면과 결정방향의 배열을 나타낸다. 금속필름의 방위는 EBSD(전자후방산란회절) 및 극점도를 통해 분석할 수 있는바, 도 2의 (111) 표준 평사 투영도에서 볼 수 있듯이 단결정 금속의 경우 세 개의 (100) 극점이 정삼각형을 이루는 것을 확인할 수 있다. 즉 금속이 깨끗한 단결정일 경우 단 3개의 (100) 극점을 가지며 이를 통해 방위를 유추할 수 있다.
도 3에는 단결정 종자정 일부와 단결정화한 구리필름의 일부가 함께 포함된 경계면의 EBSD(전자후방산란회절) 이미지 및 극점도를 나타내었다. 도 3에서 볼 수 있듯이 경계면을 기준으로 양쪽 모두 단결정임을 확인할 수 있으며, (100) 극점이 세 개만 나타나는 것을 통해 단결정 종자정과 단결정화한 구리필름이 같은 결정 방향을 갖는다는 것을 알 수 있다. 또한, 종자정과 단결정화한 구리필름의 경계면의 이미지로 6개의 극점이 나타나는 것으로 보아 단결정 종자정과 단결정화한 구리필름이 서로 다른 결정방향을 갖는다는 것을 알 수 있다. 초록색 원의 세 개의 극점과 빨간색 원의 세 개의 극점이 각각 다른 방위를 나타내며, 단결정 종자정과 단결정화한 구리필름은 약 60°의 방위차를 갖는다는 것을 알 수 있다.
종래 열처리에 의해 금속필름을 단결정화 시키는 경우, 열처리 후 얻어진 단결정은 열역학적으로 가장 안정한 면이 발달하므로 배향된 결정면은 예측가능하다. 그러나 같은 (111) 면에서 발생한 결정 방위차(misorientation)는 예측하거나 조절하기 어려웠다. 결정 방위차가 알려진 단결정 금속필름이 그래핀 등의 이차원 나노물질을 위한 성장기판으로 사용될 경우, 결정축을 따라 성장하는 이차원 나노물질의 배향방향을 예측하고 적층 시 물성에 영향을 주는 나노물질 간의 방위차를 손쉽게 조절할 수 있다.
도 4에는 본 발명의 실시예에 따라 단결정 구리필름을 조각내어 종자정으로 사용할 때, 종자정을 일정 각도 회전하여 도입하는 것을 나타내었는바, 도 4에서처럼 단결정 구리필름을 조각내어 종자정으로 사용할 경우에는 조각난 종자정은 모두 같은 방위차를 가지므로 조각난 종자정을 회전시키는 간단한 방식으로 단결정 후 방위차를 조절할 수 있다. 즉, 단결정화 하는 다결정 몸체는 단결정 종자정의 결정면 방향과 같은 방향을 가지므로 상기 방법을 이용하면 다른 배치에서 생산된 단결정 금속필름의 결정방향을 동일하게 조절하거나 원하는 방위차의 단결정 금속필름을 생산할 수 있다.
도 5에는 본 발명의 실시예에 따라 단결정화한 구리필름의 결정방향을 확인하기 위하여 9 분할한 이미지를, 도 6에는 도 5에서 9 분할한 단결정화한 구리필름의 결정방향을 나타낸 극점도를 도시하였는바, 9 구역 모두에서 종자정과 동일한 위치에 3개의 (100) 극점을 갖는 것을 확인할 수 있다. 이는 단결정 종자정과 단결정화한 구리필름이 같은 결정방향을 갖는다는 것을 의미하는데, 단결정 종자정의 도입을 통해 구리필름을 단결정화할 때 단결정화 하는 구리필름의 결정방향을 조절할 수 있음을 시사한다.
한편, 화학기상증착(CVD) 방법으로 그래핀을 합성할 시, 그래핀의 성장 배향은 구리기판의 결정방향에 영향을 받는다. 따라서 상술한 바와 같은 방식으로 단결정 구리기판의 결정방향을 조절함으로써 그래핀 성장 시 그래핀의 배향도 조절할 수 있다.
도 7에는 본 발명의 실시예에 따라 방위각이 조절된 단결정 금속필름 위에 그래핀을 성장시킨 후 9 분할한 광학전자현미경 이미지를 나타내었는바, 종자정이 위치한 부분을 포함한 모든 영역에서 그래핀의 배향이 동일함을 확인할 수 있다.
상술한 바와 같이, 다결정 구리필름의 단결정화 시 결정방향은 단결정 종자정의 결정방향을 따라간다는 것을 확인하였는바, 이미 결정방향을 알고 있는 종자정을 도입하여 단결정 구리기판을 만들 때 종자정의 도입각도를 조절한다면 특정 결정방향을 갖는 단결정 구리기판을 얻을 수 있으며, 이를 통해 특정 배향을 갖는 단결정 그래핀을 합성할 수 있다.
도 8에는 본 발명의 실시예에 따라 하나의 결정방향을 갖는 종자정을 45°, -45°씩 회전하여 도입한 후 단결정화한 구리필름의 방위를 나타낸 이미지를 도시하였는바, 하나의 결정방향을 갖는 종자정을 기준으로 도입각을 각각 45°, -45°씩 회전하여 도입한 후 단결정화 시킬 경우, 단결정화한 구리필름의 방위 또한 종자정을 따라 45°와 -45°씩 차이가 나는 것을 확인하였다. 이를 통해 위의 방법으로 그래핀을 합성 시 기준이 되는 그래핀의 배향에 대해 특정 각도만큼 틀어진 배향을 갖는 대면적 그래핀을 합성할 수 있다.
최근 연구 결과에 따르면, 단결정 그래핀을 적층하여 이중층 그래핀을 만들 때 적층된 두 그래핀이 이루는 배향차이에 따라 전기적 특성이 크게 달라진다고 보고된바 있으며, 두 그래핀 사이의 배향이 특정 각도(1.1°, 일명 magic angle)를 이룰 때 초전도성을 나타낸다고 알려져 있다. 따라서 위의 방법을 통해 구리기판의 결정방향을 조절하며 그래핀을 합성 시 그래핀의 배향 또한 자유롭게 조절할 수 있으며 이에 따라 특정 각도차이를 갖는 대면적 그래핀의 생산 및 적층 또한 가능하다.
그러므로 본 발명에 의하면, 본 발명의 실시예와 같은 방법으로 제조된 단층 그래핀을 적층하여 그래핀 간 방위각이 조절된 다층 그래핀을 제공할 수도 있다.
Claims (7)
- 특정한 결정방향을 갖고 방위각이 조절된 단결정 금속필름 위에서 성장한, 방위각이 조절된 대면적의 단층 또는 다층 그래핀.
- 제1항에 있어서,
상기 단결정 금속필름은 구리(Cu), 니켈(Ni), 코발트(Co), 철(Fe), 루테늄(Ru), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 금(Au), 은(Ag), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 마그네슘(Mg), 망간(Mn), 몰리브데늄(Mo), 로듐(Rh), 실리콘(Si), 탄탈륨(Ta), 티탄(Ti), 텅스텐(W), 우라늄(U), 바나듐(V), 이리듐(Ir) 및 지르코늄(Zr)으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나의 것을 특징으로 하는 방위각이 조절된 대면적의 단층 또는 다층 그래핀. - 제1항에 있어서,
상기 단결정 금속필름의 두께는 15 μm 이상인 것을 특징으로 하는 방위각이 조절된 대면적의 단층 또는 다층 그래핀. - (I) 특정한 결정방향을 갖는 단결정 종자정을 다결정 금속필름에 일정 각도로 회전하여 도입한 후 열처리함으로써, 방위각이 조절된 단결정 금속필름을 얻는 단계; 및
(II) 상기 방위각이 조절된 단결정 금속필름 위에 그래핀을 성장시키는 단계;를 포함하는 방위각이 조절된 대면적의 단층 그래핀의 제조방법. - 제4항에 있어서,
상기 (I) 단계의 열처리는 100~500 sccm, 2 torr 미만의 아르곤 가스 분위기 하에서 10~50℃/min의 승온속도로 800~1200℃로 승온시킨 후, 100~500 sccm, 1 torr 이상의 수소 가스 분위기 하에서 상기 승온된 온도로 1~4시간 등온상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 방위각이 조절된 대면적의 단층 그래핀의 제조방법. - 제4항에 있어서,
상기 (II) 단계의 그래핀 성장은 10~1000 sccm의 수소 가스 및 1~10 sccm의 메탄 가스 분위기 하에서 1 torr 이상, 800~1200℃로 10분~4시간 등온상태를 유지함으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 방위각이 조절된 대면적의 단층 그래핀의 제조방법. - 제4항에 따른 제조방법에 의하여 제조된 단층 그래핀을 적층하여 그래핀 간 방위각이 조절된 다층 그래핀.
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