나노기술 및 정책 정보

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● 중국 난징대학교 물리학과의 왕무, 펑루원 교수 연구팀이 마이크로/나노 구조를 제조하는 두 가지 방법(포토에칭, 자기조직화)의 단점을 보완하여 저비용․고효율로 고정밀도의 나노구조 어레이를 제조하는 방법을 개발

● 포토에칭 기술을 이용한 마이크로/나노 구조 제조방법은 설비, 작업환경, 제조 비용 및 제조주기에 대한 요구기준이 높은 것이 단점

● 자기조직화 특성을 이용한 마이크로/나노 구조 제조방법은 표본의 중복 성장, 표본 크기 및 균일성의 정밀 제어가 불가능한 것이 한계

● 이에 연구팀은 자체 개발한 2차원 초박막 전해질층 전기화학적 증착시스템을 활용하여 최초로 2차원 공간에서의 전기화학적 수평 성장 메커니즘을 규명하고, 특수한 기판을 사용하여 대면적의 나노와이어 어레이를 제조할 수 있는 새로운 방법을 제시

● 이와 같은 수평적 성장을 실현하기 위한 핵심기술은 전해질 용액을 응고시키는 것으로 응고되는 과정에서 얼음과 기판 사이에 100nm(나노미터) 두께의 초박막 전해질층이 형성되며, 이 초박막 전해질층에서 전기화학적 성장이 발생

● 연구팀은 실리콘 식각 공정으로 제조한 실리콘 기판을 이용하여 3차원 U형 나노와이어 어레이를 제조한 후, 자기 현미경으로 그 속의 자기영역 구조를 규명

● 해당 연구 성과는 질서 있게 배열된 3차원 나노 구조를 간단하고도 정밀하게 제조할 수 있는 새로운 방법을 제시

※ 용어설명

- 나노와이어(nanowire): 나노미터(nm) 크기의 지름을 가지며, 수백 나노미터에서 수백 마이크로미터의 길이를 가지는 나노소재

※ Science Advances 게재(2022.02.02.), “Formation of Magnetic Nanowire Arrays by Cooperative Lateral Growth”