그래핀(Graphene)은 전기 전도성 및 열전도성이 우수하고 1nm 수준의 초박막형 필름 소재를 제조할 수 있다는 장점으로 인하여, 차세대 트랜지스터 소자 및 디스플레이 장치에 적용 가능한 방열 소재로서 많은 연구가 활발히 진행되고 있다. 또한 화학기상증착(CVD; Chemical Vapor Deposition)제조법으로 합성된 그래핀과 다층 그래핀은 구조의 단순성 및 유연성 때문에 안정하고 열에 강한 탄소계 방열소재로 주목 받고 있다.
본 연구는 저압(LP), 상압(AP) 화학기상증착을 기반으로 한 구리와 니켈 포일 위에 성장된 고품질의 그래핀과, 두껍게 성장된 다층의 그래핀의 품질 특성과, 열전도도가 우수한 폼(foam) 형태의 구리와 니켈 금속 촉매로 그래핀의 성장 시킨 후, 이 메탈폼(Metal foam)의 기공 안에 다양한 종류의 그래파이트(Natural graphite, expandable(/expanded) graphite, etc)를 복합 및 안정화 시켜 기존보다 높은 열전도도를 가지는 방열소재를 개발하였다.
제조된 그래핀과, 금속폼/그래파이트 소재를 OM(Optical microscopy)과 SEM(Scanning Electron Microscopy)을 이용하여 표면을 확인 하였고, Raman spectroscopy를 통해 그래핀의 품질을 평가하였다.
또한 DSC(Differential Scanning Calorimetry), 아르키메데스 법을 활용한 비열, 밀도 결과를 확보하였다.
이를 이용하여 SThM, Joule heating metohd,, LFA등 다양한 열전도도 분석 장비를 통한 열전도 특성을 평가하였다.