나노기술 및 정책 정보

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● 홍승범 교수(한국과학기술원) 및 Patrycja Paruch 교수(제네바대) 공동 연구팀은 강유전체 표면의 비대칭 마멸* 현상을 관찰 및 규명하여 나노 패터닝 기술을 개발

* 마멸: 물체 표면의 재료가 점진적으로 손실 또는 제거되는 현상

● 연구팀은 원자간력 현미경(AFM)을 활용해 다양한 강유전체의 트라이볼로지(Tribology, 마찰 및 마모) 현상을 관찰했고, 강유전체의 전기적인 분극 방향에 따라 마찰되거나 마모되는 특성이 다름을 발견

● 또한, 나노 단위에서 강한 응력이 가해질 때 발생하는 변전 효과(Flexoelectric effect)로 인해 강유전체 내부의 분극 방향에 따른 상호작용으로 강유전체의 트라이볼로지 특성이 변함을 발견하여 나노 패터닝에 응용

● 이러한 패터닝 방식은 기존의 반도체 패터닝 방식과는 다르게 화학 물질 및 고비용의 리소그래피 장비가 필요하지 않고, 기존 공정 대비 매우 빠르게 나노 구조의 제작이 가능

● 본 연구 결과는 기존 반도체 공정에서 쓰이는 패터닝 공정과 다르게 화학 물질을 사용하지 않고, 저비용으로 대면적 나노 구조를 개발할 수 있어 산업적 활용 잠재력 기대

Nature Communications (2024.01.09.), Switchable tribology of ferroelectrics

※ 한국연구재단과 과학기술정보통신부의 STEAM연구 지원