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Title 玉宗杰(音)教授团队在连续纳米雕刻基础上开发的形象定制型智能纳米图形技术
Writer admin ReadCount 31 Date 2019-11-19
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玉宗杰(音)教授团队在连续纳米雕刻基础上开发的形象定制型智能纳米图形技术

为当前的高价真空工艺和化学性蚀刻工艺提供对策,为当前纳米图形领域敲响警钟

 

首尔科学技术大学(以下称首尔科技大)机械汽车工程专业汽车工程项目的玉宗杰(音)教授研究小组通过传统快速成型加工原理的创意性应用,开发了形象定制型智能纳米图形技术,发表了对“通过调节纳米雕刻工艺的形象、深度、层次进行的定制型纳米图形(Tailored Nanopatterning by Controlled Continuous Nanoinscribing with Tunable Shape, Depth, and Dimension)”项目的研究结果。
 

 ▲ 首尔科学技术大学参与研究的成员:(第一排自左至右)玉宗杰(音)教授、吴东桥(音)、李承祖(音)(以上为硕士研究员)、李元锡(音)(第二排自左至右)延规范(音)、李娜英(音)、郑纯敏(音)、金东河(音)(以上为本科研究员)
 

纳米图形具有结构排列细微、表面积大、与光和粒子可以相互影响等固有的结构性、光学性特征,所以在显示屏和半导体领域,还被广泛应用在光学零件、通信、传感、生物、能源等多种领域,是一种核心要素。目前为止,虽然现在主要以光刻(photolithography)和激光干扰工艺为先导来制作纳米图形,但同时也存在工艺流程复杂困难、设备价格高、工艺材料和面积受限制等问题。为了解决这些问题,2009年美国首次公布了纳米雕刻工艺(Dynamic Nano Inscribing; DNI)原理,但之后却未能进行机制确立,工艺因素的影响,图形的定制调节和实用元件应用等体系化的后续研究。

 

▲ 纳米雕刻工艺的模式图和使用纳米雕刻制作的有定制图形的纳米雕版示例

 

纳米雕刻技术摆脱了以往建立在真空和蚀刻基础上的纳米图形工艺穿透的硅片对硅片等面对面(Face-to-Face)形式,转换为线对面(Line-to-Face)的雕版方式,即只利用雕版边角部分进行局部接触和加热加压的传输雕刻,是一种革新性的根本工艺技术。这一技术使得最符合对象基板的机械性物理值的连续性纳米图形可能够扩大面积、高速化,低费用实现。

 

玉宗杰(音)教授团队创建了一个简洁精密、可靠性强、稳定性高的纳米雕刻工艺系统,将影响纳米雕版制作的因素大体分为工艺能量、工艺温度、工艺速度三种,并进行了系统研究。以此阐明了上述因素与最终纳米雕版形象的相互关系,,并提出了分析上支持这一理论的理论模型。而且,研究团队还得出了以这一纳米雕版为基础的各种图形定制纳米雕刻制作结果,展示了将这一技术应用在光学领域的案例,同时提出了今后能够开展的深化研究方向。
 

▲ 刊载本研究结果的ACS Nano报刊封面

 

这一研究开发成果的独创性和实用性得到了认可,今年10月被刊登在纳米工程领域JCR排名前6%(IF13.903)的《ACS Nano》第13卷第10号上。(http://doi.org/10.1021/acsnano.9b04221)

 

另外,本研究是科学技术信息通信部先导研究中心支援项目,并得到了教育部理工科大学重点研究所支持项目的赞助。除玉宗杰(音)教授小组外,还有首尔科技大的李尚勋(音)教授、汉阳大学的朴熙俊(音)教授、亚洲大学的李承厚(音)硕士研究员、(株)三星Display责任研究员韩江修(音)和首席研究员李大荣(音)也共同参与了研究。

 

 

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