그래핀 물질은 높은 전기 전도도, 전자 이동도, 투명도를 가진 물질로 다양한 소자로 활용되고 있다. 기존의 그래핀 소자에서 채널을 식각하는 방법은 그래핀에 레지스트 도포로 인한 오염 및 산소 플라즈마 폭격으로 인해 발생한 결점들이 그래핀 특성을 저하하는 부작용이 존재하였다. 따라서, 이를 보완할 레지스트로부터 자유롭고, 비침습적인 식각 방법의 개발이 필요한 상황이다.
본 연구에서는 172nm 단파장 UV(Ultra Violet) 빛을 상온, 상압의 환경에서 그래핀에 240초간 조사하며 실험하였다. 박리 그래핀 및 CVD 그래핀 모두 단일층 그래핀만 식각되는 것을 광학 현미경 및 라만 분광법, 원자 힘 현미경으로 확인하였다. 그리고 라만 스펙트럼 분석을 통해 식각되지 않은 그래핀은 도핑이 감소하고, 장력이 작용하는 것을 확인하였다.
본 UV 건식 식각의 활용 방안으로 다양한 단위 크기의 마스크를 사용하였다. hBN(hexagonal Boron Nitride), 금속 마스크, AAO(Anodic Aluminum Oxide)를 마스크로 사용하여 나노 단위 크기부터 마크로(Macro) 단위 크기까지 UV 건식 식각을 적용할 수 있음을 보였다. 그리고 Edge Contact 소자와 그래핀 적층 패터닝을 기존의 방법보다 단순한 방식으로 제작하였다. 본 연구를 통해 기존의 침습적인 식각법을 대체하고, 그래핀 소자 제작 방식을 단순하게 만들어 줄 수 있는 UV 건식 패터닝 기법을 제안한다.