화학기술전략추진기구의 笹倉英史 연구원, 東京대학 공학부의 山口由岐夫 교수, 廣島대학 공학부의 奧山喜久夫 교수는 나노사이즈의 구멍이 규칙적으로 늘어선 다공질 박막을 스핀코트법으로 고속으로 제작하는데 성공했다. 나노사이즈의 구멍을 표면에 늘어선 막을 5분 정도의 속성으로 제작할 수 있다. 구멍의 내경은 50㎚~3㎛의 범위에서 변화할 수 있어 광학필터나 전자디바이스용 템플레이트 등에 사용할 수 있다.
이 다공질 박막의 제작원리는 대소 2종류의 나노 입자를 규칙적으로 자기조직화하여 우선 박막을 제작하고 그 후, 소성에 의해 큰 나노 입자 성분을 날려버려 규칙적으로 구멍이 늘어선 표면을 제작하는 방법. 입경이 5㎚인 실리카 입자와 그것보다 1자릿수에서 2자릿수 큰 폴리스틸렌 입자를 이용하여 고속으로 회전하는 판 위 중심에 떨어뜨려 원심력을 이용하여 넓혀 나가는 ‘스핀코트법’으로 막을 제작했다. 폴리스틸렌 입자만을 마찬가지로 스핀코트로 늘어놓은 경우는 입자 수 십 개 단위에서 규칙성이 무너져 버리지만, 작은 입자를 섞자 넓은 면적에서 규칙이 유지되었다. 미립자의 브라운 운동이 배열에 좋은 영향을 주고 있는 것이라고 추측된다.
구멍의 규칙성을 나타내는 볼로노이 다각형 해석에 의한 값은 0.98로 높고, 또 구멍이 모양을 만드는 정육각형의 형상도 거의 일그러지지 않았다. 막의 크기는 직경 15㎜의 원주를 둘러싼 폭 2㎜의 외주부로 나노디바이스를 배치하기 위한 템플레이트나 나노스케일에 있어 물질의 반응장 등으로서는 충분한 크기다. (CJ)
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