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복잡·정교 나노 패턴, 대면적으로 쉽게 만든다

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김소연 UNIST 교수팀, 신개념 블록 공중합체 자기조립 통한 나노 패턴닝 제시

블록공중합체 자기조립 유도 개념도

블록공중합체 자기조립 유도 개념도

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[아시아경제 김철현 기자] 반도체나 디스플레이 등에 필요한 나노 패턴을 만드는 새로운 기술이 나왔다. 스스로 조립해 나노 패턴을 만드는 고분자를 이용하는 방식을 개선한 것으로, 기존에 얻기 어려웠던 복잡한 무늬도 대면적으로 쉽고 빠르게 제조할 수 있다.


울산과학기술원(UNIST·총장 정무영)은 에너지 및 화학공학부의 김소연 교수팀이 고분자 중 하나인 블록 공중합체의 박막 내 '흡착층'을 조절해 복잡한 나노 패턴을 대면적으로 제조하는 방법을 개발했다고 18일 밝혔다. 블록 공중합체란 서로 다른 고분자가 하나의 고분자 사슬에 화학적으로 연결된 구조를 가진 물질인데 박막의 경우 다양한 나노 패턴을 새기는 게 가능하다. 이번 연구에서는 블록 공중합체에 자연스럽게 생기는 흡착층에 변화를 줘 나노 패턴을 더욱 정교하게 만들어냈다.

연구팀은 물·공기 계면에서 자기조립된 블록 공중합체를 기판에 옮겨, 수 나노미터 두께의 흡착층을 만들었다. 그 위에 새로운 블록 공중합체 박막을 만들자 전체 블록 공중합체의 자기조립 현상이 달라졌다. 인위적으로 만들어진 흡착층이 나노 패터닝 과정에 가해지는 열이나 힘을 견딜 수 있을 정도로 안정적으로 변한 것이다. 또 자연적 흡착층의 형성을 막아, 상부의 블록 공중합체 자기조립을 조절했다. 이로써 기존의 나노 패턴보다 더 복잡한 형태의 새로운 나노 패턴을 대면적으로 얻을 수 있었다.


김소연 교수는 "물·공기 계면 자기조립 블록 공중합체가 기판에 비가역적으로 흡착한다는 것을 발견한 것은 최초이며 매우 의미 있는 일"이라며 "비가역적으로 흡착된 계면 자기조립 블록 공중합체는 향후 다양한 계면과학 연구에도 적용이 가능할 것"이라고 했다.




김철현 기자 kch@asiae.co.kr
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