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문제 정의
- 위의 단점들을 극복하고자 3차원 메타물질을 구현하고자 하는 연구들이 진행되고 있다. 본 연구 팀에서는 초정밀 전자빔 리소그래피 오버레이 공정을 이용해 3차원 메타물질을 구현하고자하고 있다. 전자빔 리소그래피 오버레이 공정에 대한 기본적인 원리는 각 층을 레고 블록처럼 정교하게 쌓아가는 것으로서, 기존의 나노 공정으로는 제작할 수 없었던 복잡한 형태의 3차원 나노구조도 정교하게 제작할 수 있는 큰 장점을 가지고 있다.
- 본 연구팀에서는 특수 정렬 마크를 디자인하고 오버레이 공정을 최적화하여서 20nm 미만의 정렬 오차를 갖고 75% 이상의 재현성을 구현하는 초정밀 전자빔 리소그래피 오버레이 공정을 구현하였고, 이를 이용해 다양한 3차원 메타물질을 제작해왔다. 그림 2에서 보여지는 3차원 나노구조들은 본 연구팀 주도로 제작된 결과들이다.
- (e), (f)는 동일한 부분을 투명망토 효과가 없을 때 찍은 광학 현미경 이미지로, 표면의 굴곡이 보이게 된다. 이 글에서는 고에너지 전자빔을 이용한 초정밀 전자빔 리소그래피 오버레이 공정을 통해 제작된 정교한 3차원 나노구조 및 비전통적 2차원 나노구조에 대해 소개하였다. 소개된 나노구조들은 대부분 메타물질과 플라즈모닉 분야에 적용되고 있는 예들이지만 이 분야에만 한정되지 않고 이외에 다양한 분야에도 적용될 수 있다.
- 나노 생산공학에서는 전자빔, 이온빔, 고출력 레이저빔을 아우르는 고에너지 빔을 이용한 나노 공정기술과 미세 구조 패턴을 기계적 방식으로 전사 하는 나노임프린트 공정 및 롤투롤 나노공정기술이 많은 관심을 받고 있다. 이 글에서는 이러한 나노공정 기술 가운데 고에너지 전자빔을 이용한 초정밀 전자빔 리소그래피 기술과 이를 통해 제작된 3차원 나노 구조 및 2차원 하이브리드 나노구조에 대해서 소개하고자 한다.
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