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크기가 10억분의1m 정도로 작은 나노물질이 일정한 패턴을 갖도록 하는 공정과정을 간소화하는 기술을 국내 연구진이 개발했다.
교육과학기술부는 한국과학기술원(KAIST) 기계항공공학부 고승환(사진) 교수팀이 한 번의 공정으로 원하는 위치에 나노물질을 직접 성장시키는 저온 디지털 공정기술을 개발했다고 29일 밝혔다.
나노물질을 합성하거나 패턴 작업을 하려면 기존에는 높은 온도에서 폭발성 높은 기체를 사용해 성장시키거나 복잡한 정렬방법으로 조립하는 번거로움이 있었다. 또 부식성이 강한 화학약품을 사용해 플라스틱처럼 저렴하고 유연한 기판은 이용할 수 없었다.
이 같은 여러 공정과 고비용, 환경 문제 등은 나노소자 대량 생산에 걸림돌이 돼왔다.
고 교수팀은 넓은 면적의 플라스틱 기판에 한 번의 공정으로 나노물질을 합성하고 패터닝할 수 있는 새로운 기술을 개발했다. 잉크젯 장비를 이용해 종이에 프린트하듯 나노물질의 씨앗층(seed layer) 패턴을 기판 위에 형성했다. 이어 섭씨 100도 이하의 저온용액에서 열수화학반응으로 씨앗층에만 나노와이어를 선택적으로 성장시키는 데 성공했다.
고 교수는 "이 방법을 이용하면 원하는 위치에 나노물질을 직접 합성하고 패터닝해 나노소자 개발기간을 기존의 10분의1 수준으로 단축할 수 있다"며 "차세대 대량생산 공정으로 주목 받는 롤투롤(roll-to-roll)로도 적용 가능하다"고 말했다.
이번 연구성과는 미국화학회가 출판하는 표면·계면·재료화학 분야의 권위 있는 학술지 '랭뮤어(Langmuir)'에 14일자 표지논문으로 실렸다. 이 학술지의 인용지수는 4.269이다.
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