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“고가의 공정장비 없이도...” ‘나노광소자’ 대량생산길 열린다 (정준호 박사)
대표 URL http://news.heraldcorp.com/view.php?ud=20220317000234
보도매체 헤럴드경제
작성자 관리자 보도일 2022.03.17 조회수 311

“고가의 공정장비 없이도...” ‘나노광소자’ 대량생산길 열린다

 

 

- 기계硏, 세계 최초 접착제 없는 나노광소자 제조기술 개발

 

 

 

연구진이 화학흡착 나노전사공정에 의해 기판에 제조된 나노광검출기를 들어보이고 있다. [한국기계연구원 제공]

 

 

[헤럴드경제=구본혁 기자] 국내 연구진이 다양한 분야에 활용되는 나노광소자를 저렴한 비용으로 대량생산할 수 있는 공정기술 개발에 성공했다.

한국기계연구원은 정준호 박사와 싱가포르 난양공대 김문호 교수 공동연구팀이 세계 최초로 접착제가 필요 없는 화학흡착 나노전사기반 나노광소자 대량 제조기술을 개발했다고 17일 밝혔다. 나노광검출기부터 나노LED, 나노태양전지까지 다양한 분야에 활용되는 고가의 나노광소자 생산공정을 획기적으로 개선해 경제성을 높일 것으로 기대된다.

이번에 개발한 화학흡착 나노전사공정은 나노구조체가 패터닝된 유연 나노스탬프에 20나노미터(㎚) 두께의 금을 증착하고 특정 압력과 온도조건(160~200℃)으로 기판에 가압하면 발생하는 화학흡착 현상을 이용했다. 화학흡착이 발생할 때 금 박막과 기판 사이에 접착력이 생겨 나노스탬프의 금 박막이 기판으로 전사된다.

지금까지는 구조체와 기판 사이 접착제 때문에 반드시 고가의 건식 식각공정이 필요했지만, 개발된 기술을 활용하면 경제적인 습식 식각공정인 금속 화학 식각이 가능하다. 금속 화학식각 공정은 금과 같은 금속 촉매를 이용한 습식 화학식각공정으로 식각용액에 담긴 기판과 금속 촉매 간 산화환원 반응으로 기판이 식각된다.

 

 

 

 

 화학흡착 나노전사공정에 의해 형성된 나노구조체 이미지.[한국기계연구원 제공]

 

 

 

김문호 교수는 “대면적의 균일한 미세 반도체 구조물을 저비용으로 웨이퍼의 전면에 제작했다”며 “불량을 최소화하면서 대량의 소자를 균일하게 제작할 수 있는 원천기술을 확보하는데 성공했다”고 말했다.

정준호 전략조정본부장은 “이번 연구성과는 기계연의 나노전사기술과 난양공대(NTU)의 습식 식각기술 등 두 기관의 강점기술을 바탕으로 국제공동연구를 통해 시너지를 이루어낸 성과”라며 “향후 후속 연구를 통해 나노LED, 나노태양전지, 차세대 배터리의 대량 제조기술을 개발할 계획”이라고 밝혔다.

이번 연구결과는 나노분야 국제학술지 ‘ACS 나노’ 16호에 발표됐다.

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