Due to outstanding electrical and optical properties with flexibility, graphene has become a promising material for mechanically robust and transparent electronics. In addition, the development of chemical vapor deposition (CVD) method has enabled the production of high quality, large area graphene. Nevertheless, few industrial applications use graphene. This is because it is difficult to achieve the theoretical performance of graphene. The difference between theory and reality comes from intrinsic defects during the synthesis and integration of graphene. Mechanically robust and transparent electrodes applied to advanced electronic devices must satisfy high transmittance and robustness as well as conductivity.
In this study, it was first optimized that the selective electroplating for a robust and transparent electrode. Optimum conditions for a robust and transparent electrode were determined in consideration of electroplating time, concentration, and potential difference. Then, the selective electroplating was improved using surface treatment and mechanical bending. The first method, surface treatment enhanced the wettability of graphene. The improved wettability affected electroplating quality. Also, a mechanical strain was applied. Applying a strain to the graphene changes the electrical band structure
It was found that the properties of healed graphene electrode with surface treatment and mechanical bending were improved while maintaining a high level of transmittance. In addition, multilayer structure was applied to overcome the low conductivity compared to indium tin oxide (ITO), a widely used transparent electrode. The multilayered graphene electrode fabricated with optimized electroplating had enhanced mechanical robustness while maintaining the transmittance and conductivity of indium tin oxide. The proposed graphene electrode can be effectively used in various fields requiring both electrical and mechanical properties.
그래핀은 뛰어난 전기, 광학적 성질과 함께 유연하다는 특징으로 인해 신축성을 가지는 전자 장치를 위한 재료로 주목받고 있다. 게다가, 화학적 기상 증착법의 발전으로 좋은 품질의 대면적 그래핀을 생산할 수 있게 되었다. 하지만 이와 같은 활발한 연구에도 불구하고 아직 그래핀의 산업적인 활용은 거의 존재하지 않는다. 이는 그래핀에 존재하는 불가피한 결함들로 인해 이론적인 물성을 실제로 구현하기 어렵기 때문이다. 본 연구에서는 그래핀의 결함 치유 목적으로 연구되었던, 선택적 전기 도금법을 강건 투명 전극에의 적용을 목표로 최적화를 진행했다. 이에 더해 도금 효과를 높이기 위한 전처리, 구조적인 설계를 추가해 널리 사용되어온 투명 전극인 인듐 주석 산화물과 유사한 저항 그리고 투과도를 가지면서도 기계적으로 강건한 특성을 갖는 전극을 제작했다. 본 연구에서 제안한 그래핀 기반 전극은 전기, 기계적인 성질이 동시에 요구되는 차세대 디스플레이와 같은 분야에서 효과적으로 사용될 수 있을 것이다.
