초록 ▼

-무정렬 다층 나노임프린트 공정기술 개발
° 50nm 급 ReRAM 공정 최적화기술
° 30 nm 급 ReRAM 소자 설계 및 스탬프 제작 기술
° 30 nm급 나노갭 바이오센서 제작용 다단 스탬프 설계 및 제작 기술
° 전자빔공정에 의한 30 nm급 수평적 나노갭 바이오 센서 제작 기술
° 고효율 OLED 적용을 위한 광학구조 설계 및 몰드 제작 기술
° 광결정 OLED 소자 제작 기술
° 유기태양전지 나노패턴 설계기술
° 유기 태양전지용 나노스탬프 제작기술
° 태양전지용 유기소재의

-무정렬 다층 나노임프린트 공정기술 개발
° 50nm 급 ReRAM 공정 최적화기술
° 30 nm 급 ReRAM 소자 설계 및 스탬프 제작 기술
° 30 nm급 나노갭 바이오센서 제작용 다단 스탬프 설계 및 제작 기술
° 전자빔공정에 의한 30 nm급 수평적 나노갭 바이오 센서 제작 기술
° 고효율 OLED 적용을 위한 광학구조 설계 및 몰드 제작 기술
° 광결정 OLED 소자 제작 기술
° 유기태양전지 나노패턴 설계기술
° 유기 태양전지용 나노스탬프 제작기술
° 태양전지용 유기소재의 임프린트 공정 조건 도출
° 다양한 종류의 기능성 나노 물질 및 바이오 물질의 직접 임프린트 공정 개발
-기능성 나노패턴 제작을 위한 대면적 롤 임프린트 공정기술 개발
° Binary oxide 박막공정/gap filling 공정/적층 공정 기술
° 다양한 물질에서 유연 ReRAM 동작 특성 비교 및 임프린트 적용기술
° 나노임프린트 리소그래피 공정을 이용한 30nm급 나노갭 바이오센서 제작 공정 조건 확보
° 나노/마이크로 하이브리드 구조의 다면 패턴닝 기술
° 백색 OLED용 광학 패턴 제작 및 광 추출 효율 특성 평가기술
° 유기태양전지용 30 nm급 스탬프 제작 기술
° 다기능성 나노, 바이오 물질의 직접 임프린트를 통해 디바이스 (바이오 센서, 태양전지 electrode 제작)
-나노임프린트 적용 sub-30nm급 나노소자 제작/측정/평가 기술 개발
° Binary oxide 박막공정/gap filling 공정/적층 공정 기술
° 다양한 물질에서 유연 ReRAM 동작 특성 비교 및 임프린트 적용기술
° 나노임프린트 리소그래피 공정을 이용한 30nm급 나노갭 바이오센서 제작 공정 조건 확보
° 나노/마이크로 하이브리드 구조의 다면 패턴닝 기술
° 백색 OLED용 광학 패턴 제작 및 광 추출 효율 특성 평가기술
° 유기태양전지용 30 nm급 스탬프 제작 기술
° 다기능성 나노, 바이오 물질의 직접 임프린트를 통해 디바이스 (바이오 센서, 태양전지 electrode 제작)
-Sub-30nm급 나노임프린트 공정 최적화 기술
° 30 nm 급 ReRAM 소자의 측정 평가 및 공정 최적화기술
° 30 nm급 나노갭 바이오센서의 소자 특성 확인 및 바이오물질 검출기술
° 유연 기판 상 OLED용 나노구조물 최적화기술
° 유연 광결정 OLED 제작 및 광추출 효율 특성 평가 기술
° 태양전지 효율 향상을 위한 나노패턴 최적화기술
° 유기박막 저 손상 롤 임프린트 공정기술
° 다기능성 나노, 바이오 물질의 직접 임프린트 공정 최적화 및 디바이스 성능 평가

Abstract ▼

○ An objective of the proposed research is to develop a biosensor with 30 nm horizontal nanogap and a RRAM device by use of the nanoimprint technology. Conventional optical lithography imposes many constraints on the development of patterns smaller than 30 nm, and other advanced lithographic technol

○ An objective of the proposed research is to develop a biosensor with 30 nm horizontal nanogap and a RRAM device by use of the nanoimprint technology. Conventional optical lithography imposes many constraints on the development of patterns smaller than 30 nm, and other advanced lithographic technologies designed for sub-micron fabrication also face limitations when mass production is considered. Thus, in order to overcome these limitations, nanoimprint technology, which will allow sub-lithographic patterns below 30 nm, will be used for the development of biosensors based on semiconductors and resistive memory devices that have emerged as a strong candidate for nonvolatile memory. First, as a test phase of the operation of the biosensor with the 30 nm horizontal nanogap, the electron beam lithography and UV lithography will be used to make the 30 nm nanogap. After the optimization of the fabrication process, the performances of biosensors will be confirmed via the detection of biomolecules. Through the above steps, the applicability of the nanoimprint technology to a field of biosensors will be demonstrated. In case of the resistive memory device, 30 nm-level memory device will be evaluated using the characterization techniques obtained from the RRAM device made from the 50 nm-level imprint.
○ We report a simple and efficient method to enhance the extraction of the wave-guided light without any variation of emission spectrum with viewing angle by embedding randomly dispersed nano-pillar arrays between the TCO layer and a substrate as a light extraction layer (LEL). Nano-imprint lithography technique was employed to fabricate the nano-pillar arrays using ultra-violet curable acrylate. An OLED device employing the LEL showed 82% enhancement of light extraction efficiency in the forward direction with Lambertian emission pattern and no color change with viewing angle. Moreover, the emitted light does not show any specific patterns. The enhancement was achieved without any microlens sheet at the air/glass interface. We also provide a simple and efficient method to fabricate OLED with enhanced light outcoupling efficiency by phase separation of two polymer blends. Polystyrene and polymethylmethacrylate in THF solution were mixed and nano-pillar arrays were formed by using the lateral phase separation. An OLED device employing the nano-pillar array formed by the phase separation of two polymer blend as light extracting layer for waveguide light showed 50% enhancement of light extraction efficiency in the forward direction with Lambertian emission pattern and no dependence of spectrum with viewing angles. Moreover, this newly devised method can be adapted to large area and on flexible substrate because patterns are formed by the coating of polymer solution.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 요약문 ... 4
• SUMMARY ... 9
• 목차 ... 13
• 제1장 연구개발과제의 개요 ... 14
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 19
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 28
• 제1절 Sub-30nm 나노임프린트 공정 적용 저항변화 메모리 기술 ... 28
• 제2절 Sub-30nm 나노임프린트공정 적용 나노갭 바이오센서 기술 ... 41
• 제3절 고효율 PC-OLED 나노임프린트 적용기술 ... 53
• 제4절 고효율 나노구조 LED 나노임프린트 적용기술 ... 64
• 제5절 나노플라즈모닉센서 나노임프린트공정 적용기술 ... 66
• 제6절 Sub-30 nm 유기태양전지 나노임프린트 적용기술 ... 67
• 제7절 스텐실을 도입한 에너지소자 개발 ... 72
• 제8절 메타물질 응용기술 ... 76
• 제9절 바이오 나노물질의 직접임프린트 공정개발 ... 78
• 제10절 차세대 IT향 나노임프린트 공정기술 개발 ... 80
• 제11절 나노임프린트 기술을 이용한 평광선택형 복합광학부품 기술개발 ... 89
• 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 98
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ... 101
• 제6장 참고문헌 ... 104