금속 간 미세 간격 조절을 통한 1 나노급 초미세간극 금속센서 제작 성공 - 관련 산업분야 활용할 센서 개발 원천기술 확보와 사업화 기대 -
연구결과개요
1. 연구배경
두 개 이상의 금속 나노 구조체 사이에 형성된 초미세간극(ultrasmall gap)은 주변 전자기장을 집적할 수 있어 매우 큰 전자기장 증폭 효과를 제공한다. 이러한 특성으로 인해 광전지(photovoltaics), 광촉매(photocatalysis), 메타물질(metamaterials), 표면 증강 분광(surface-enhanced spectroscopy), 분자 검출(molecular sensing) 등의 다양한 분야에서 각광받고 있다.
지금까지 금속 나노 구조체 사이에 초미세간극(1 나노미터수준 혹은 이하)을 만드는 것은 일반적으로 정교한 리소그래피 기술을 이용하는 방법들을 사용해 왔다. 예를 들어, 기계적으로 조절된 깨뜨림 또는 금속 원자의 전기이동을 이용한 깨뜨림을 통해 나노미터 수준의 갭을 구현한다. 또는, 리소그래피 방식으로 패턴화된 주형(template) 위에 금속층을 증착시킨 후에 리프트오프(lift-off) 공정을 통해 주형을 제거하여 10 nm 크기의 갭을 형성시킬 수 있다. 하지만, 1nm 급의 초미세 금속 간극을 만드는 것은 마이크로/나노공정에서도 가장 어려운 방법 중에 하나로 최신 마이크로/나노기술이나 고가의 나노공정장비의 사용과 아울러 복잡하고 고도로 숙련된 연구자가 필요한 나노공정이 요구된다. 따라서 제작 기술의 특성상 고도의 전문성과 기술력을 보유해야 하며, 대면적의 나노 간극 구조체 형성에 소요되는 비용을 절감하기 위한 공정 개발이 필요한 실정이었다.
1나노급 초미세간극 금속센서 제작
무엇이 주변 전자기장을 집적할 수 있어 매우 거대한 전자기장 증폭 효과를 불러오니
초미세간극