1. 서 론

이차원(two-dimensional, 2D) 물질인 그래핀과 전이금속 칼코겐화물(transition metal dichalcogenides, TMDCs)은 전자소자 및 광전자소자 등 다양한 응용 분야에서 유망한 특성을 지닌 소재로 주목받아 왔다.^{1,2,3,4,5,6,7,8)} 그러나 그래핀은 매우 높은 전하 이동도를 가지는 반면 밴드갭이 존재하지 않아, 트랜지스터 소자에서 on/off 전류비가 매우 낮다는 한계로 인해 디지털 소자 응용에는 부적합하여 일부 아날로그 응용에 제한적으로 활용되고 있다.⁹⁾ 반면, TMDCs는 비교적 큰 밴드갭을 가지지만 전하 이동도가 낮다는 단점을 보인다. 흑린(black phosphorus, BP)은 이러한 그래핀과 TMDCs의 특성적 한계를 보완할 수 있는 새로운 이차원 물질로 주목받고 있다.¹⁰⁾ 흑린은 두께에 따라 조절 가능한 밴드갭을 가지며, 벌크 상태에서는 약 0.3 eV, 단일층에서는 약 2 eV의 밴드갭을 나타낸다. 또한 약 1,000 cm²/V･s 수준의 전하 이동도를 보이는 것으로 보고되었으며 결정 구조적 특성으로 인해 열전도도, 전기전도도 및 기계적 강도에서 본질적인 비등방성(anisotropy)을 나타낸다.^11,12) 이와 같은 독특한 물성으로 인해, 비교적 간단한 화학적 합성 방법이 보고된 2014년 이후 흑린은 많은 연구자들의 관심을 받아왔다.

흑린은 1914년 고압(1 GPa 이상)과 비교적 낮은 온도(약 200 °C) 조건에서 처음 합성되었다.^13,14) 이후 다수의 연구자들은 고압 합성법을 변형하거나,^15,16,17,18) 수은¹⁹⁾ 또는 비스무트를²⁰⁾ 이용한 환류 공정을 통해 비교적 낮은 압력 조건 및 고온(약 400 °C)에서 흑린을 합성하는 방법을 제안하였다. 그러나 이러한 방법들은 높은 에너지 소모가 요구되거나, 합성 과정에서 독성이 매우 강한 물질을 사용해야 한다는 한계를 가진다. Lange 등은 반응 촉진제로서 미네랄라이저(mineralizer)를 도입한 저압 합성 공정을 보고하였으며, 이를 통해 독성 화학물질을 사용하지 않고 흑린 합성 방법을 제시하였다.²¹⁾ 이 공정에서는 적린(red phosphorus), 금, 주석(Sn) 및 주석 아이오다이드(SnI₄)를 석영 앰플에 진공 봉입한 후 600 °C까지 가열하여 흑린을 합성하였으며 이후 Köpf 등은 금을 사용하지 않고 Sn과 SnI₄만을 미네랄라이저로 사용하는 방식으로 해당 공정을 추가로 개선하였다.²²⁾ 더 나아가 Li 등은 진공 앰플 내에서 적린과 Sn-P-I 화합물을 이용하여 흑린이 성공적으로 성장될 수 있음을 보고하였다.²³⁾ 이와 같은 합성 기법들은 흑린의 결정 성장을 가능하게 하였으나, 기존에 보고된 대부분의 방법은 벌크 형태를 제조하는 데에 그치고 있다. 최근에는 전구체의 공급을 확산 지배 상태로 정밀하게 제어하는 방식이나 흑린 나노 입자를 시드로 활용한 화학적 기상 수송 공정(chemical vapor transport, CVT) 방식을 통해 흑린 나노 리본을 성장시키는 방법을 보고하였다.^24,25) 하지만, 웨이퍼 스케일과 같은 대면적 박막 형태의 흑린 합성은 여전히 해결되지 않은 과제로 남아 있으며, 이는 흑린의 실질적인 응용을 제한하는 주요 요인으로 작용하고 있다.

본 연구에서는 흑린의 합성 방법 및 성장 메커니즘에 대해 연구하였으며, 기판 위에서의 박막 합성 가능성에 대해서 조사하였다. 앞서 보고된 미네랄라이저 보조 합성법을 기반으로 공정 조건을 제어하고 금속 박막이 코팅된 SiO₂/Si 기판을 흑린 성장 앰플 내부에 배치하여 성장 거동을 비교 분석하여 흑린의 성장 메커니즘을 확인하고자 하였다. 실험 결과, 앰플 내부에서 가장 온도가 낮은 지점에서 Sn-P-I 화합물이 형성된 후, 이 화합물의 인근 영역에서 흑린이 성장하는 것을 확인할 수 있었다. 합성된 흑린의 결정 구조는 라만 분광법(Raman spectroscopy) 및 X선 회절 분석(X-ray diffraction, XRD) 방식을 통해 분석하였다. Cu가 코팅된 SiO₂/Si 기판을 앰플 내 최저 온도 위치에 배치한 경우, 주석이 구리 박막에 포획되거나 용해되어 해당 위치에서 Sn-P-I 화합물의 형성이 억제되었으며, 그 결과 흑린의 성장은 고온 영역에서 진행되었다. 이러한 결과는 미네랄라이저 보조 합성법에서 Sn-P-I 화합물의 형성과 위치 제어가 흑린 성장 거동에 결정적인 영향을 미침을 보여주며, 기판 및 금속 박막 선택을 통한 성장 위치 제어 가능성을 제시한다.

2. 실험 방법

2.1. 미네랄라이저 보조 합성법을 이용한 흑린 합성

흑린은 선행연구에서 보고된 미네랄라이저 보조 합성법을 기반으로 합성하였다.²²⁾ 적린(500 mg, Alfa Aesar, 99.999+%), 주석(Tin, 20 mg, Alfa Aesar, 99.995 %), 그리고 주석 아이오다이드[Tin iodide (SnI₄), 10 mg, Sigma Aldrich, 99.999 %]를 석영 유리관 내부에 위치하였다. 이후 석영관을 진공 상태에서 밀봉하였으며, 밀봉된 앰플의 최종 길이는 약 10 cm였다. 밀봉된 앰플은 튜브 퍼니스(Lindberg Blue M, Thermo Fisher Scientific)에 투입한 후, 온도를 1 h에 걸쳐 400 °C까지 승온시켰다. 해당 온도에서 30 min 유지한 뒤, 다시 1 h에 걸쳐 650 °C까지 승온하여 8 h 동안 유지하였다. 이후 온도를 8 h에 걸쳐 550 °C까지 서서히 감소시킨 후, 퍼니스 전원을 차단하여 상온까지 자연 냉각하였다. 열처리가 종료된 후 앰플을 조심스럽게 파쇄하여 합성된 흑린을 회수하고 특성 분석을 진행하였다.

2.2. Sn-P-I 화합물을 이용한 흑린 합성

Sn-P-I 화합물은 선행연구에서 보고된 방법을 이용하여 합성하였다.²³⁾ 적린, Sn, SnI₄를 화학량론적 비율로(Sn₂₄P₂₂I₈) 혼합하여 석영 앰플에 투입한 후 진공 상태에서 밀봉하였다. 밀봉된 앰플은 튜브 퍼니스에 위치하여 550 °C에서 5일간 열처리함으로써 Sn-P-I 화합물을 합성하였다. 준비된 Sn-P-I 화합물 20 mg 및 적린 300 mg을 석영 앰플에 투입한 후 진공 밀봉하였다. 이후 앰플을 튜브 퍼니스에 위치하여 550 °C에서 8 h 동안 열처리한 뒤, 8 h에 걸쳐 350 °C까지 서서히 냉각하여 흑린을 합성하였다.

2.3. 합성된 흑린의 특성 분석

합성된 흑린의 결정 구조는 X선 회절 분석기(X-ray diffractometer, X’Pert PRO, Malvern Panalytical)를 이용하여 분석하였다. 화학적 구조 및 결합 특성은 라만 분광법을 통해 평가하였으며, 광학 현미경이 결합된 라만 현미경(DXR Raman microscope, Thermo Fisher Scientific)을 사용하였다. 시료의 열적 및 광학적 열화를 방지하기 위해 여기 레이저 파장은 780 nm, 레이저 출력은 1 mW로 설정하였다. 흑린의 두께는 원자힘현미경(atomic force microscope, AFM, Dimension 3100 SPM, Veeco Instruments Inc.)을 이용하여 측정하였다.

3. 결과 및 고찰

Fig. 1(a)는 미네랄라이저 보조 합성법을 이용한 흑린 성장 반응 전 밀봉된 석영 앰플 사진이다. 적린, Sn, SnI₄를 포함한 반응물은 튜브 퍼니스 중심부(최고 온도 영역)에 해당하는 앰플의 좌측 끝에 배치되었다. 실험 방법에서 설명한 열처리 이후, Fig. 1(b)에 나타낸 바와 같이 흑린은 앰플 내부에서 가장 온도가 낮은 우측 끝에서 성장한 것이 확인되었다. 이때 앰플 좌측과 우측 끝 사이의 온도 차이는 약 50 °C였다. 이와 같은 흑린의 성장거동은 미네랄라이저 보조 합성 과정에서 앰플 내 온도 구배가 전구체 수송과 성장 위치를 결정하는 중요한 역할을 담당하는 것으로 보인다. 특히, 고온 영역에서 생성된 휘발성 전구체가 저온 영역에서 안정화됨에 따라 흑린의 핵생성과 성장이 해당 지역에서 발생하는 것으로 판단된다. 열처리 후 앰플을 조심스럽게 파쇄하여 성장된 흑린을 회수하였으며, Fig. 1(c)는 이후 분석을 위해 가볍게 분쇄한 흑린의 형태로 검은색의 반짝이는 형태를 확인할 수 있었다. 합성된 흑린의 화학적 분자 구조 및 결정 구조를 분석하기 위해 라만 분광법과 X선 회절 분석을 수행하였다. Fig. 1(d)는 흑린의 라만 스펙트럼을 나타내며, 361 cm^-1에서 out-of-plane 포논 모드에 해당하는 Ag1 피크가 측정되었고, 439 cm^-1 및 465 cm^-1에서 각각 in-plane 포논 모드인 B2g​와 Ag2 피크가 확인되었다. 이러한 라만 피크 위치는 기존에 보고된 흑린의 특성 데이터와 잘 일치한다.²⁶⁾Fig. 1(e)는 합성된 흑린의 X선 회절 패턴을 나타내며, (0h0) 면에 대한 우선 배향(preferential orientation)이 뚜렷하게 관찰되었다. (040) 회절 피크가 가장 강하게 나타났으며, 해당 피크의 반치전폭(full width at half maximum, FWHM)은 0.182°로 측정되었다. 이는 기존 문헌에 보고된 고결정성 흑린의 결과와 잘 부합하는 값이다.^27,28,29) 이러한 라만 분광법 및 X선 회절 분석 결과를 통해, 본 연구에서 적용한 미네랄라이저 보조 합성법을 이용하여 결정성이 우수한 흑린을 성공적으로 성장시킬 수 있음을 확인하였다.

Fig. 1.

Photographs of a sealed quartz ampoule with the reactants (a) before and (b) after annealing, followed by (c) ground black phosphorus obtained from the annealed product (reproduced from Ref. 30). (d) Raman spectra measured at five distinct positions on the black phosphorus. (e) X-ray diffraction pattern of the ground black phosphorus.

흑린의 성장 메커니즘을 확인하기 위하여 본 연구에서는 Sn 및 SnI₄를 직접 사용하는 대신 Sn-P-I 화합물을 별도로 합성하여 흑린 합성에 적용하였다. Sn-P-I 화합물은 선행연구에 보고된 방법을 기반으로 합성하였으며, 구체적인 합성 절차는 실험 방법에 기술하였다. 5일간의 열처리 이후, Fig. 2(a)에 나타낸 바와 같이 앰플의 내부 캐리어에서 회색의 Sn-P-I 화합물이 합성된 것을 확인하였다. Fig. 2(b)와 같이 합성된 Sn-P-I 화합물은 마노 유발 및 막자(agate mortar and pestle)로 분쇄한 후, 결정 구조를 확인하기 위해 X선 회절 분석을 수행하였다. Fig. 2(c)는 분쇄된 Sn-P-I 화합물의 X선 회절 패턴을 나타내며, 기준 데이터와 잘 일치하는 회절 특성을 보였다.²³⁾ 이를 통해 본 실험에서 Sn-P-I 화합물이 성공적으로 합성되었음을 확인할 수 있었다. 이후 합성된 Sn-P-I 화합물과 적린을 석영 앰플에 함께 투입하여 흑린 합성을 수행하였다. Sn-P-I 화합물은 600 °C 이상의 온도에서 분해될 수 있으므로, 본 연구에서는 이를 고려하여 미네랄라이저 보조 합성법보다 낮은 온도인 550 °C에서 흑린 합성을 수행하였다.²³⁾Fig. 3(a)와 (b)는 각각 Sn-P-I 화합물과 적린을 이용한 합성이 끝난 후 앰플 사진과 내부 캐리어의 모습으로 흑린이 저온 영역이 아닌 내부 캐리어에서 성장함을 확인할 수 있었다. 내부 캐리어에서 합성된 흑린을 조심스럽게 꺼내어 그 형상을 Fig. 3(c)에 나타내었다. 그림에서 표시한 바와 같이 3개의 흑린 덩어리에서 성장핵을 확인할 수 있었으며 이를 중심으로 흑린이 성장하는 모양을 확인할 수 있었다. 또한, Fig. 3(d)에 나타낸 라만 스펙트럼에서는 361, 438, 그리고 466 cm^-1에서 흑린의 특성 피크가 측정되었으며, 이는 기존에 보고된 흑린의 라만 특성과 잘 일치하는 것을 확인하였다. 기존의 미네랄라이저 보조 합성법을 적용한 경우, 투입한 반응물이 고온 영역에서 기화되고 앰플 내 온도 구배에 의해 자연스럽게 저온 영역으로 유도되어 Sn-P-I 화합물이 형성된 이후, 해당 위치에서 흑린의 핵생성과 결정 성장이 진행되었다. 반면에 Sn-P-I 화합물을 사전에 합성하여 적린과 반응물로서 앰플에 투입되었을 경우, Sn-P-I 화합물이 존재하는 고온 영역에 위치한 내부 캐리어에서 흑린의 성장이 유도된 것을 보여준다. 이를 통해 Sn-P-I 화합물이 흑린의 합성 및 성장에 있어서 주요한 역할을 담당하는 것을 확인할 수 있었다.

Fig. 2.

Photograph of (a) the reacted ampoule used for the preparation of the Sn-P-I compound and (b) the ground Sn-P-I compound obtained from (a) (reproduced from Ref. 30). (c) X-ray diffraction pattern of the ground Sn-P-I compound.

Fig. 3.

Photographs of (a) the reacted ampoule with the Sn-P-I compound and (b) black phosphorus synthesized in the chemical carrier (reproduced from Ref. 30). (c) Photograph of the resulting black phosphorus showing the seed points and growth direction (reproduced from Ref. 30). (d) Raman spectra measured at four distinct positions.

이러한 흑린의 성장 메커니즘을 기반으로 흑린의 성장을 제어하기 위해 구리가 코팅된 SiO₂/Si 기판을 활용하여 흑린 합성에 미치는 영향을 조사하였다. 이를 위해 전자빔 증착기(E-beam evaporator, CHA SE-600)를 이용하여 SiO₂​/Si 기판 위에 구리 박막을 증착하였으며, 증착은 클린룸 환경에서 챔버 기준 압력 3 × 10^-6 Torr 이하에서 수행되었다. 흑린을 기판 위에서 성장시키기 위해, Cu/SiO₂​/Si 기판을 앰플의 한쪽 끝에 배치하고, 적린, Sn, SnI₄ 및 SiO₂​/Si 기판을 포함한 내부 캐리어를 앰플의 반대쪽 끝에 배치하였다. Fig. 4(a)는 열처리 후 Cu/SiO₂​/Si 기판이 포함된 앰플의 사진을 나타낸다. 이때 내부 캐리어는 튜브 퍼니스 중심부(최고 온도 영역)에 위치하였으며, Cu/SiO₂​/Si 기판은 앰플 내 최저 온도 영역에 위치하였다. 기존 미네랄라이저 보조 합성법과는 달리 흑린은 저온 영역에 위치한 Cu/SiO₂​/Si 기판이 아닌, 고온 영역에 위치한 내부 캐리어의 SiO₂​/Si 기판에서 성장한 것이 확인되었다. 앰플을 조심스럽게 파쇄한 후, Fig. 4(b)에 나타낸 바와 같이 흑린이 성장된 SiO₂/Si 기판을 회수하였으며, 흑린은 해당 기판의 전면과 후면 모두에서 성장한 것으로 확인되었다. 이때 합성된 흑린은 기존 실험처럼 하나의 덩어리 형태가 아닌 개별적으로 분리된 형태로 성장한 것을 확인할 수 있었다. 기판 표면에 남아 있는 흑린을 분석하기 위해, 벌크 형태의 흑린을 제거한 후 라만 분광법을 이용해 잔존 성장물을 분석하였다. Fig. 4(c)와 (d)는 각각 SiO₂​/Si 기판 위에 성장한 흑린의 광학 현미경 이미지와 해당 영역의 라만 스펙트럼을 나타낸다. 기판 위에 성장한 흑린은 폭이 좁은 판상(platelet) 형태를 보였으며, 크기는 수십 마이크로미터 수준이었다. 모든 결정에서 364, 440, 그리고 468 cm^-1에서 흑린의 라만 피크가 관찰되었으며 이는 앞선 결과와 잘 일치함을 보여준다. 성장한 흑린 판상의 두께를 AFM을 이용하여 측정하였으며 그 결과는 Fig. 4(e)에 나타내었다. 무작위로 선택한 세 개의 시료에 대해 평균 두께는 각각 160, 475, 그리고 211 nm로 측정되었다. 이러한 결과를 통해, Cu/SiO₂​/Si 기판을 앰플 내에 위치함으로써 흑린을 SiO₂/Si 기판 위에서 성공적으로 성장시킬 수 있으며, 동시에 성장 위치를 기존의 저온 영역에서 고온 영역으로 제어할 수 있음을 확인하였다.

Fig. 4.

Photographs of (a) the reacted ampoule with Cu/SiO₂/Si substrates positioned at the coldest point and (b) black phosphorus grown on a pristine SiO₂/Si substrate at the hottest point of the ampoule in the chemical carrier (reproduced from Ref. 30). (c) Optical microscopy images of four selected regions on the black phosphorus sample and (d) the corresponding Raman spectra. (e) AFM image of three black phosphorus flakes on the SiO₂/Si substrate (reproduced from Ref. 30).

앞선 실험 결과에서 확인한 바와 같이 Cu/SiO₂/Si 기판을 앰플에 사용하게 되면 흑린의 성장 위치가 변화하므로, 본 연구에서는 구리 코팅 기판의 유무에 따른 흑린 성장 메커니즘의 차이를 비교하였다. Fig. 5는 미네랄라이저 보조 합성법과 Cu/SiO₂/Si 기판을 도입한 경우에 대한 흑린 성장 메커니즘을 개략적으로 나타낸 것이다. Fig. 5(a)에 나타낸 바와 같이, 미네랄라이저 보조 합성법의 경우 앰플 내부 온도가 650 °C까지 상승하면 내부 캐리어의 반응물들이 증발하고 냉각 과정 중 앰플 내 최저 온도 영역에서 Sn-P-I 화합물이 형성된다. 이후 Sn-P-I 화합물 인근에서 흑린의 핵생성과 결정 성장이 진행되는 것을 실험을 통하여 확인하였다. 반면, Fig. 5(b)에 나타낸 것처럼 Cu/SiO₂/Si 기판을 앰플에 배치한 경우, 흑린의 성장 위치는 저온 영역에서 고온 영역으로 전환되었으며 이는 미네랄라이저 합성 방법과는 달리 저온 영역에서 Sn-P-I 화합물이 형성되지 않았기 때문으로 판단된다. Sn-P-I 형성이 억제된 원인 중 한가지로는 주석이 구리 박막에 포획되거나 용해되었기 때문으로 생각된다. 주석은 구리에 쉽게 용해되어 청동 합금을 형성하는 것으로 알려져 있으며, 이는 Cu-Sn 상평형도에서도 확인할 수 있다.³¹⁾ 열처리 과정에서 주석도 증발되기는 하지만, 증발 속도가 다른 반응물보다 상대적으로 느려 일부 액상 주석 및 주석 증기는 내부 캐리어에 잔존하게 된다. 이때 저온 영역으로 이동한 주석 증기는 구리 박막에 용해되어 결론적으로 해당 위치에서 Sn-P-I 화합물이 형성되지 못하게 된다고 생각된다. 또한 구리의 Tamman 온도(절대온도 기준 융점의 절반)는 약 406 °C로 알려져 있으며, 이는 해당 온도 영역에서 구리 박막 내부 원자의 이동성이 상당히 큰 것을 의미한다.³²⁾ 따라서 I, Sn, 인과 같은 반응물 또한 구리 박막 내부로 용해되어 최종적으로 흑린의 합성이 진행되지 않은 것으로 생각된다. 또 다른 가능성으로는 저온 영역에서 구리, 인 증기, 아이오다이드가 반응하여 섬유상 인(fibrous phosphorus)이 형성된 것이다. 선행 연구에서는 구리 아이오다이드(CuI) 또는 구리 염화물(CuCl₂)과 적린을 이용한 열처리 공정에서 섬유상 인이 합성된 것을 보고한 바 있다.^33,34)Fig. 6은 Cu/SiO₂/Si 기판 위에서 합성된 섬유상 인의 광학 현미경 이미지와 라만 스펙트럼을 보여주며, 인 증기와 아이오다이드가 구리와 반응하여 섬유상 인이 형성되었음을 보여준다. 이 과정에서 흑린 성장을 촉진하는 Sn-P-I 화합물이 합성되지 않았으며, 결과적으로 흑린은 내부 운반체 영역에서만 형성될 수 있었고 이에 따라 흑린의 성장 위치가 Sn-P-I 화합물이 존재하는 고온 영역으로 변경된 것으로 생각된다.

Fig. 5.

Schematic comparison of black phosphorus growth mechanisms in (a) a conventional mineralizer-assisted process and (b) a process employing a Cu/SiO₂/Si substrate.

Fig. 6.

Optical microscopy images of (a) four selected regions of fibrous phosphorus on the Cu/SiO₂/Si substrate (reproduced from Ref. 30) and (b) the corresponding Raman spectra.

4. 결 론

본 연구에서는 석영 앰플 기반 미네랄라이저 보조 합성 공정을 이용하여 흑린의 성장 거동과 성장 위치를 결정하는 주요 인자에 대해서 체계적으로 조사하였다. 기존 미네랄라이저 보조 합성법을 재현한 결과, 적린과 주석계 반응물은 고온 영역에서 기화된 후 앰플 내 온도 구배에 의해 저온 영역으로 이동하였으며, 냉각 과정 중 형성된 Sn-P-I 화합물 인근에서 흑린의 핵생성과 결정 성장이 진행됨을 확인하였다. 라만 분광법 및 X선 회절 분석을 통해 합성된 흑린이 높은 결정성을 가지며, 기존 문헌에 보고된 흑린의 특성과 잘 일치함을 검증하였다. 이어서 흑린 성장 메커니즘을 보다 명확히 이해하기 위해 Sn-P-I 화합물을 합성하고 이를 이용한 흑린 합성을 시도하였다. 실험 결과, 기존의 미네랄라이저 보조 합성법과는 달리 흑린의 합성이 저온 영역이 아닌 고온 영역에서 진행되는 것을 확인할 수 있었으며 이를 통해 Sn-P-I 화합물이 흑린의 합성에 중요한 역할을 담당하는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 성장 메커니즘을 바탕으로 구리가 코팅된 SiO₂/Si 기판을 이용하여 흑린의 성장 위치 제어 가능성을 검증하였다. Cu/SiO₂/Si 기판을 앰플 내 배치한 경우에는 흑린의 성장 위치가 기존의 저온 영역에서 고온 영역으로 전환되는 현상을 확인할 수 있었으며 이는 (i) 주석이 구리 박막에 포획되거나 용해됨으로써 Sn-P-I 화합물의 형성이 억제되었고, (ii) 인 증기, 아이오다이드, 구리가 반응하여 섬유상 인이 형성되었기 때문으로 판단된다. 이로 인해 흑린 성장을 촉진하는 Sn-P-I 화합물은 Cu/SiO₂/Si 기판 근처에서 형성되지 못하고 내부 캐리어에서만 생성되었기에 결과적으로 SiO₂/Si 기판 위에 흑린의 성장을 유도할 수 있었다. 본 연구를 통해 기판 위에서의 흑린 성장이 가능함을 확인하였으나, 현재 공정 조건에서는 연속적인 박막 형태의 흑린을 얻는 데에는 한계가 있음을 알 수 있다. 향후에는 Sn-P-I의 위치 제어 및 전구체 수송 거동을 보다 정밀하게 조절함으로써, 기판 위 대면적･박막 흑린 합성을 구현하기 위한 연구를 지속적으로 수행하고자 한다.