초록 ▼

본 연구에서 물리적 자기 조립 방법으로 다음 두 가지 방식을 제안한다. 첫 번째는 이온빔 조사로 adatom과 vacancy를 표면에 야기하고 이들의 확산에 의해 기판에 정렬된 나노 점, 나노 선 및 nano pore pattern을 자기 조립에 의해 만드는 것이다. 두 번째 방법은 이런 나노 pattern에 기판 표면에 거의 평행한 방향으로의 원자/분자를 입사하여 기판 표면의 원자와 입사 원자의 상호 작용에 의해 증착이 나노 구조 위에 선택적으로 이루어지게 하는 방법이다.(Steering effects)
이온빔 sputte

본 연구에서 물리적 자기 조립 방법으로 다음 두 가지 방식을 제안한다. 첫 번째는 이온빔 조사로 adatom과 vacancy를 표면에 야기하고 이들의 확산에 의해 기판에 정렬된 나노 점, 나노 선 및 nano pore pattern을 자기 조립에 의해 만드는 것이다. 두 번째 방법은 이런 나노 pattern에 기판 표면에 거의 평행한 방향으로의 원자/분자를 입사하여 기판 표면의 원자와 입사 원자의 상호 작용에 의해 증착이 나노 구조 위에 선택적으로 이루어지게 하는 방법이다.(Steering effects)
이온빔 sputtering에 의한 나노 구조 형성 연구 결과
1. Ripple 성장의 최적화: 이온빔과 기판 결정 방향의 alignment를 통한 준거시적 coherence length를 갖는 nano-ripple pattern을 최초로 성장
2. Guided self assembly: rippled 표면에 수직 이온빔 입사를 통한 1차원 nano bead pattern 성장
3. Guided self assembly: rippled 표면에 수직으로 ion beam을 입사하여 순차적 ion beam 식각에 의한 나노 조각의 실현 가능성 조사.
4. 다중 이온빔 입사를 통한 2차원 나노 dot/pore pattern 성장: 기존의 이론적 예측을 최초로 실현
5. Ion beam sputtering 얼개 이해를 위한 모델 연구 및 scaling behavior 연구.
Steering effects에 의한 나노 구조 형성 연구
1. Steering effects의 simulation을 위한 hybrid simulation code 개발: molecular dynamic simulation을 이용해 입사 원자와 기판의 상호 작용을 기술하고 기판에서의 확산 동력학은 kinetic Monte Carlo simulation을 이용하여 고려.
2. Hybrid simulation을 이용하여 나노 cluster shape의 두께 및 온도 의존성을 내적 일관성 있게 모두 설명.
3. nano-rod 형성에 관한 원자론적 모형 제안: Overhang의 중요성
4. Vicinal surface에서의 나노구조 성장 안정성 조사.
5. mound 성장 및 분포의 자발적 이방성 생성 발견 및 그 얼개 규명

Abstract ▼

For the growth of ordered nanostructures, two opposite approaches have been adopted. The lithographic one is an ideal one producing nanostructures with high degree of order and uniformity. However, when the size of the nanostructure reaches in the range of tens of nanaostructures and below, the appl

For the growth of ordered nanostructures, two opposite approaches have been adopted. The lithographic one is an ideal one producing nanostructures with high degree of order and uniformity. However, when the size of the nanostructure reaches in the range of tens of nanaostructures and below, the application of optical lithography is not applicable and charged particles such as electrons and ions are employed. As a result the processing time and expense soar, and the method is not easily available. In the opposite side is a bottom up approach, self assembly. It is a cheap and easy method. However, the materials showing such self assembly is limited and the resulting order and uniformity of the nanostructures are far from complete. Thus, it is highly awaited to bridge the gap of the two methods.
In this context we suggest two novel self-assembly methods. Both depend on the physical interaction between the ingredients forming the nanostructures, and are called physical self-assembly. The first one is the ion beam sputtering induced nanopatterning. In this method, ion beam generates adatoms and advacancies that organize themselves via diffusion to form ordered nanaostructures that are expected to be a local energy minimum structure. The second method is the deposition of atoms in oblique angle in which the interaction between the incident atom and the atoms at substrate is maximized. The interaction steers the incident atoms to the protruding part of the substrate. If the atoms are deposited on prepatterned surface, such oblique angle deposition would reproduce the template structure vertically.

목차 Contents

• 표지 ...1
• 제출문 ...3
• 보고서초록 ...4
• 요약문 ...5
• SUMMARY ...7
• CONTENTS ...9
• 목차 ...10
• 제1장 연구개발과제의 개요 ...11
• 1. 물리 식각에 의한 정렬된 나노 구조의 자기 조립 ...12
• 2. Steering effect에 의한 정렬된 나노 구조의 자기 조립 ...13
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ...15
• 1. 물리 식각에 의한 정렬된 나노 구조의 자기 조립 ...15
• 2. Steering effect에 의한 정렬된 나노 구조의 자기 조립 ...16
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ...18
• 3.1 물리 식각에 의한 정렬된 나노 구조의 자기 조립 ...18
• 3.2 다층 성장시 증착 동역학의 역할 ...28
• 3.3 회전 증착에따른 성장 양식 ...37
• 3.4 경사진 표면에서의 성장 ...46
• 3.5 nano rod 성장 ...52
• 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ...56
• (1) 연구개발의 최종목표 ...56
• (2) 연차별 연구개발 목표 및 내용 ...57
• (3) 계획대비 달성도 ...58
• (4) 위 연구목표(총연구기간)에서 중요도 순으로 4-5개 목표 추출 및 가중치 부여 ...59
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ...60
• * 추가연구의 필요성 ...60
• * 타연구에의 응용 ...60
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ...61
• 제7장 참고문헌 ...62