| 그래핀 가공이 가능한 신형 펨토초 레이저 플라즈몬 리소그래피 기술 개발 | ||
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 중국과학원 창춘(長春)광학정밀기계·물리연구소 연구팀은 자체적으로 개발한 신형 펨토초 레이저 플라즈몬 리소그래피(FPL) 기술을 이용하여 100nm 두께의 실리콘계 산화그래핀 박막 표면에서 고품질 마이크로나노 주기구조(periodic structures) 쾌속 제조를 구현하였다. 해당 성과는 "light: Science & Applications"에 게재되었다. 그래핀 발견 이후 2차원 재료가 점차적으로 재료 분야의 연구 이슈가 되었다. 자기조립, 전자빔 리소그래피 및 극자외선 리소그래피 등 기술을 이용해 그래핀 상에서 마이크로나노 구조를 제조할 수 있을 뿐만 아니라 그 밴드갭, 흡수, 캐리어 이동도(carrier mobility) 등 성능도 조절할 수 있지만 시간 소모가 크고 비용이 높으며 범용성이 낮은 등 문제가 존재한다. 따라서 비용 절감, 마이크로나노 구조 그래핀 고효율적 제조가 현재의 주요 해결과제이다. 펨토초 레이저 가공 기술은 초고피크출력/초단펄스지속시간의 독특한 비교우위로 인해 다양한 재료의 초정밀 마이크로나노 가공 영역에 광범위하게 응용되고 있다. 레이저 직접 묘화(laser direct writing)의 경우 정밀도는 매우 높지만 초정밀 마이크로나노 제조 효율은 제고의 필요가 있다. 가공 정밀도/효율의 동시 확보는 해당 기술의 주요 과제이다. 따라서 유연하면서도 간편한 가공 수단으로 가공 정밀도/효율의 문제를 어떻게 해결할지가 펨토초 레이저 실용화의 핵심이다. 연구팀은 FPL 기술로 2차원 박막 재료에서 대면적 고품질 서브마이크론 주기구조 쾌속 제조를 구현할 수 있음을 최초로 입증하였다. 펨토초 레이저의 비선형 광학 특성에 힘입어 FPL 가공 과정에 재료 표면 결함, 이물질 등 요인의 영향을 쉽게 받지 않으며 가공 기저(fundus)도 재료 종류의 제한을 쉽게 받지 않는다. 해당 가공재료는 우수한 기계적 성능을 보여주었고 또한 기존의 습식 전사법을 사용한 완전 전사가 가능하였다. 이는 관련 재료 주기성 마이크로나노 구조의 유연성 제조에 기반을 마련하였다. 정보출처 : http://digitalpaper.stdaily.com/http_www.kjrb.com/kjrb/html/2020-05/11/content_444553.htm?div=-1 |
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