선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 연구도 보고되었다.본 연구에서는 지금까지의 방법과는달리 긴 레이저 조사방식(long-exposure technique; LET) 에서 발생되는 저밀도 광중합 영역 (weakly- polymerized region; WPR) 을 이용하여 30 nm 이 하&정밀도를 가지는 나노 패턴을 제작하는 방법에 대하여 연구해 보았다. 또한 제안된 방법을 이용하여 다양한 형태의 패턴제작이 가능함을 보였다.
제안 방법
- ,ano-miiror) 타입의 스캐너를 사용하였으며 높이 방향(z 축)의제어는 압전소자 타입(piezoelectric nano-stage)의스테이지를 이용하였다. 그리고 셔터와 스캐너 그리고 z 축 스테이지는 제어 프로그램에 의하여 제어되며, 약 1000 배의 고 배율 렌즈가 부착된 CCD 카메라를 이용하여 제작과정을 모니터링 할 수 있도록 하였다. 시스템의 개략적인 작동원리에 대하여 살펴보면, 레이저 광은 스캐너에 의하여 X 축과 y 축 위치를 제어하도록 하였다.
- 그리고 셔터와 스캐너 그리고 z 축 스테이지는 제어 프로그램에 의하여 제어되며, 약 1000 배의 고 배율 렌즈가 부착된 CCD 카메라를 이용하여 제작과정을 모니터링 할 수 있도록 하였다. 시스템의 개략적인 작동원리에 대하여 살펴보면, 레이저 광은 스캐너에 의하여 X 축과 y 축 위치를 제어하도록 하였다. 이 때 레이저 광의 초점은 z 축 나노 스테이지를 조절하여 CCD 카메라를 이용하여 150 gm 두께의 얇은 유리판에 방울 형태로 올려져 있는 레진에 생성되도록 한 뒤, CAD 를 이용하여 모델링된형상을 시스템 제어 프로그램을 이용하여 점 조사방식 (pin-point scanning)으로 2차원 패턴을 제작하거나 또는 2차원 단면을 연속적으로 적층하여 임의의 형상을 가지는 3차원 구조물을 제작하도록 하였다.
- 시스템의 개략적인 작동원리에 대하여 살펴보면, 레이저 광은 스캐너에 의하여 X 축과 y 축 위치를 제어하도록 하였다. 이 때 레이저 광의 초점은 z 축 나노 스테이지를 조절하여 CCD 카메라를 이용하여 150 gm 두께의 얇은 유리판에 방울 형태로 올려져 있는 레진에 생성되도록 한 뒤, CAD 를 이용하여 모델링된형상을 시스템 제어 프로그램을 이용하여 점 조사방식 (pin-point scanning)으로 2차원 패턴을 제작하거나 또는 2차원 단면을 연속적으로 적층하여 임의의 형상을 가지는 3차원 구조물을 제작하도록 하였다.(Fig.
- 일어나는 과정이다. 일반적으로 이러한 다광자 흡수의 효율 향상을 위하여 이광자 흡수 색소(photo sensitizer)를 레진 속에 혼합하여 사용하는데, 본 연구에서는 이광자 흡수 색소로 TP-F1U-TP2 를 사용하였다.
대상 데이터
- 다음과 같다. 레이저는 펨토초(femtosecond) 펄스를 갖는 Ti:sapphire 레이저를 시용하였으며, 작동주파수는 80 MHz, 펄스 폭은 100 fs 이하이며 중심 파장은 780 nm 이다. x 축과 y 축의 레이저 빔 위치를 제어하기 위해서 갈바노 미터(Gal.
- 합성하였다. (9) 사용된 이광자 광중합 레진은 일본합성 고무 (JSR)에서 개발한 SCR500 레진이며, 주요 구성성분은 우레탄 아크릴계 단량체 (urethane acrylate monraner), 올리고머 (oligomer), 그리고 광개 시제 (initiator) (2-benzyl-2- dimelh]amino-144-m(xphoino-phaiyl)-butarial-l and 1-hydroxy- chrohexylphenyl-ketane) 이다.
성능/효과
- 본 연구에서는 지금까지의 방법과는달리 긴 레이저 조사방식(long-exposure technique; LET) 에서 발생되는 저밀도 광중합 영역 (weakly- polymerized region; WPR) 을 이용하여 30 nm 이 하&정밀도를 가지는 나노 패턴을 제작하는 방법에 대하여 연구해 보았다. 또한 제안된 방법을 이용하여 다양한 형태의 패턴제작이 가능함을 보였다.
- 선 패턴간격이 900 nm 이상으로 충분히 큰 경우 나노 파이버가 전혀 생성되지 않았으며 [Fig. 7(a)] 선 패턴 간격이 매우 좁아서 중첩되는 WPR 영역이 많은 경우에는 생성되는 나노 파이버의 밀도가 지나치게 높아서 선 패턴이 서로 엉켜 붙는 형태로 생성됨을 알 수 있다. 따라서 선 패턴의 간격이 균일한 나노 파이버를 생성하기 위해서는 매우 중요한 변수임을 알 수 있다.
- 따라서 선 패턴의 간격이 균일한 나노 파이버를 생성하기 위해서는 매우 중요한 변수임을 알 수 있다. 레이저 출력 80 mW, 조사시간 30 ms 조건에서 선 패턴 간격이 270nm 수준일 때 나노 파이버가 가장 잘 생성되었으며 나노 파이 버의 최소 정밀도는 22nin 로 나타났다.
- (1) 이광자 광중합에 의하여 복셀을 제작할 경우 고밀도 광중합된 복셀 주변에 저밀도 광중합 영역이 존재하게 되고 조사시간을 길게 할 경우 라디칼의 확산에 의하여 이 영역이 증가하게 된다.
- (2) 저밀도 광중합 영역은 현상공정에서에탄올에 녹아 제거되지만, 이웃한 복셀 주변에 있는 저밀도 광중합 영역과 중첩될 경우 고밀도 광중합 영역으로 전환되어 현상공정에서 제거되지 않고 패턴을 생성하게 된다.
- (3) 저밀도 광중합 영역을 이용하여 sub-30 nm 정밀도의 나노 파이브를 제작할 수 있다.
- 다만 조사시간이 충분히 긴 경우에는 WRP 영역은 증가하지만 단일 복셀의경우 WRP 영역은 현상공정에서 모두 제거되기 때문에 최종적으로 전자현미경 (scanning electron microscope; SEM)을 통하여 확인하기는 어렵다. 현상공정 이후의 복셀 크기변화를 보면, 레이저 출력 조건 (60 mW ~ 15。mW)에 따라 복셀의 직 경변화가 370 nm 에서 870 nm 까지 다양하게 나타남을 알 수 있다.
후속연구
- 왔다.따라서 차세대 극소형 바이오유체소자(biofluidic devices), 3차원 광 부품(photonic devices), 3차원 광결정 체 (phokxiic crystals) 등의 제작에활용 될 것으로 사료된다. 이광자 광중합 관련 최근 연구 동향은 정밀도를 100 nm 이하 수준으로향상시키는 방법에 대한 연구가 집중되고 있다.
- 앞서 기술한 바와 같이 복셀 사이의 간격에 따라 WPR 의 중첩되는 영역이 달라지 고 이에 따라 다양한 형태의 패턴 제작이 가능해 진다. Figs.
- 8(b)에 나타낸 것처럼 A와 B 물질을 마이크로 채널 내부로 유입시킨 뒤 채널내부에서 섞어서 배출될 때 배출되는 채널 내부에 나노 파이버를 생성시켜두면 혼합기 역할을 할 수 있다. 향후 관련 연구주제로는 이러한나노 파이버를 규칙적으로 배열하는 방법에 관한 것과 실제 응용사례를 제작하여 실험적으로 나노 파이버의 강도 및 강성평가 그리고 실제 유용성을 검증하는 단계가 남아있다. 나노 파이버를 규칙적으로 반복 배열하는 것은 나노 파이버 생성 방향으로 매우 낮은 출력의 상태로 레이저를 조사시켜 WPR 의 짧은 고분자를 조사방향으로 연결시켜서제작할 수 있는 방법이 있으며 이러한 방법으로보다 정밀한 나노 파이버 제작이 가능할 것으로 사료된다.
- 향후 관련 연구주제로는 이러한나노 파이버를 규칙적으로 배열하는 방법에 관한 것과 실제 응용사례를 제작하여 실험적으로 나노 파이버의 강도 및 강성평가 그리고 실제 유용성을 검증하는 단계가 남아있다. 나노 파이버를 규칙적으로 반복 배열하는 것은 나노 파이버 생성 방향으로 매우 낮은 출력의 상태로 레이저를 조사시켜 WPR 의 짧은 고분자를 조사방향으로 연결시켜서제작할 수 있는 방법이 있으며 이러한 방법으로보다 정밀한 나노 파이버 제작이 가능할 것으로 사료된다.
- (4) 개발된 공정과 제안된 방법을 통하여 다양한 형태의 나노 엠보싱 패턴이나 필터 또는 혼합기의 기능성을 가진 마이크로 채널을 제작할 수 있으며, 다양한 활용이 예상된다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.