UV임프린트 및 물리적 기상증착법을 이용한 나노돔 제작 및 이를 이용한 무반사표면 및 형광강화기판 구현 :Fabrication of Anti-reflection surface and Fluorescence substrate using nanodome Structure by UV-imprinted and Physical vapor deposition

장호영

추천

검색

자료유형: 학위논문

저자정보: 장호영 (중앙대학교, 중앙대학교 대학원)

지도교수: 김석민

발행연도: 2015

저작권: 중앙대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

이용수1

이 논문의 연구 히스토리 (3)

2015

UV임프린트 및 물리적 기상증착법을 이용한 나노돔 제작 및 이를 이용한 무반사표면 및 형광강화기판 구현

장호영 기계공 2015.01 학위논문

2013

회전경사증착공정을 이용한 수직 Ag 나노로드 형광 강화기판제작

장호영 , 한윤아 , 주종현 외 1명 한국생산제조학회 학술발표대회 논문집 2013.04 학술대회자료

2012

UV-replication 으로 제작된 나노도트 구조를 이용한 나노돔 형광 강화기판 제작

장호영 , 한윤아 , 주종현 외 2명 한국정밀공학회 학술발표대회 논문집 2012.10 학술대회자료

이 논문의 후속연구가 궁금하신가요?
연관 학술논문 또는 학술발표를 통해 보다 발전된 연구결과를 확인하실 수 있습니다.
이 논문의 연구 히스토리 확인하기

초록· 키워드

오류제보하기

진공관을 대체할 수 잇는 트랜지스터의 발명이 후 미세 제조공정의 기술의 발달로 인하여 집적회로 제작이 가능해졌으며, 소자의 소형화를 통해 비약적인 발전을 이루었다. 소자들이 소형화되면서 고집적 반도체 설계가 가능해지며 데이터 처리속도는 증가하고 전력은 감소하는 고성능 소자의 개발이 가능해져 마이크로 나노제작기술은 현대 과학기술의 핵심적인 기술이 되었다. 더욱더 고집적 반도체소자의 설계가 필요성이 커지면서 마이크로 수준을 넘어 100nm 이하의 선폭을 기반으로 한 나노기술이 주목을 받고 있다. 나노 기술의 발전함에 따라 반도체에 국한된 것이 아니라 나노스케일에서의 특수한 물리적 현상을 이용하여 광학/바이오 소자에 응용이 되어 많은 연구가 진행되고 있으며, 자연계에 존재하는 동식물의 마이크로,나노 시스템을 모방하여 실생활에 유용한 제품으로 제작하는 기술 또한 많은 연구진들에 의해 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 나노임프린트 및 물리적 기상증착방법을 이용하여 나노구조물간의 간격이 50nm이하가 되는 고밀도 나노돔 구조물을 제작하였고 이를 이용한 무반사 표면 및 형광강화기판을 제작하고 평가하였다. 첫 번째로, 금속 나노구조물에서 발견할 수 있는 고유현상인 표면 플라즈몬 공진 현상을 이용하여 형광 강화기판을 제작하였다. 금속 나노구조물의 주변에서 외부 자극에 반응하여 자유전자들이 진동하며 전자기장을 형성하게 되는데 이는 빛의 흡수률을 높여 에너지 준위를 높임으로써 기존의 thin film layer에 비해 강화된 형광 신호를 얻을 수 있으며 이러한 현상을 Metal-enhanced fluorescence라 하며 UV-NIL공정 및 물리적 기상증착 방법을 통해 Ag나노돔 기판을 제작하였으며 기존 glass기판 대비 1μg/ml농도의 경우 18배의 신호증폭을 확인하였고, 100ng/ml 농도에서는 128배의 신호증폭을 확인하였다. 두 번째로, 나방의 눈은 고밀도의 나노돔구조로 이루어져 빛을 반사하지 않아 천적으로부터 자신을 보호하는 기능을 가지고 있다. 이러한 무반사 기능은 태양전지 및 디스플레이소자의 적용시 높은 광효율을 얻을 수 있기 때문에 반복적인 가압 UV임프린팅 공정을 통해 음각의 나노돔몰드를 제작하여, 이를 이용하여 유리기판상에 고밀도 폴리머 나노돔 배열을 제작하여 성능 평가를 하였으며, 제작된 나노돔 무반사 표면은 일반 폴리머 기판대비 ~1.5% 향상된 투과성능을 보였다. 이를 통해 50nm이하의 간격을 가지는 구조물을 저가 대면적에 제작을 성공하였으며, 이를 통해 성공적인 금속 형광강화기판 및 무반사표면 제작을 성공하였다.

One of the important approaches for nano technology is the fabrication of regular nano structure. Critical issue in nano fabrication are the resolution, reliability and cost efficiency. UV-nano imprinting method, which can fabricate the uniform nano structure in large area, and inexpensive. In this study, Anti-reflective surface and Metal enhanced fluorescence substrate were fabricated by pressure UV-NIP and physical vapor deposition. To fabricate a UV-replicated antireflective nanostructure coating, a nanodome array mater pattern was fabricated by the physical vapor deposition on a UV replicated nanodot array with a pitch of 400nm. The UV replicated nanodot array was obtained by the repeated UV-replication processes with silicon nanodot master pattern. In the physical vapor deposition process of SiO2 layer on the nanodot array, a shape of nanodome array was created due to the side wall deposition effect. The nanodome array master pattern was then transferred on a slide glass substrate by the repeated UV-replication processes. During the repeated UV-replication process, a 10 nm thick nickel layer was deposited on a first replica as a releasing layer. Finally, the transmission spectra of bare glass with flat UV replicated layer, that with replicated nanodot array and that with replicated nanodome array were measured and compared. The transmittance of glass substrate with nanodome array was increased about ~1.5% in whole visible range compared to that of flat polymer.
Second study, to application MEF technology to disposable protein microarray analysis, metal nano structures need to be fabricated on slide glass. The purpose of my work was to fabrication nanodot array used UV-nano imprinting process on the whole area of a 25 25 mm2 slide glass to serve as an inexpensive and large area polymer nano structure, And SiO2 deposited control nanodome diameter, final silver deposition make a Ag nanodome. The feasibility of the proposed nanodome structure was examined by the measurement of fluorescence signal of Cy-5 dye. We have successfully demonstrated MEF substrate consisting of a closely spaced array of metal coated dielectric nanodomes fabricated utilizing a low cost, large area UV nano imprinting process, in which the inter dome spacing is precisely controlled through the thickness of SiO2 and Ag deposited over a polymer nanodot array. RCWA simulation was used to investigate the electric field distribution between adjacent nanodomes, where excellent agreement between the experimentally measured and simulated values for the intensity, enhancement dependence on inter dome spacing was obtained. An expediently measured fluorescence enhancement factor of 128 was obtained from the thickness of SiO2 150nm Ag nanodome.

제 1 장 서 론 1
1.1 나노 제작기술의 발달 1
1.2 50nm 이하의 나노구조물 제작 5
1.3 대면적 마스터 몰드제작 9
제 2 장 UV-NIL공정을 이용한 나노돔 형광강화기판 제작 11
2.1 Metal enhanced Fluorescence(MEF) 11
2.2 금속 나노돔 제작 15
2.3 RCWA를 이용한 전자기장 해석 19
2.4 금속 나노돔 형광신호 분석 및 평가 21
2.5 실험 결과 및 고찰 24
제 3 장 UV-NIL공정을 이용한 나노돔 무반사 표면 제작 25
3.1 Anti-reflection(AR) 25
3.2 나노돔 몰드 제작 28
3.3 나노돔 제작 및 광학해석 33
3.4 AR표면 성능평가 35
제 4 장 결 론 37
참 고 문 헌 39
국 문 초 록 42
ABSTRACT 44
감 사 의 글 46

최근 본 자료

전체보기

구분	그룹	데이터 항목
AI 학습용 데이터	원문	원문 PDF 파일
AI 학습용 데이터	원문 + 메타 (기본/상세)	원문 PDF 파일 및 서지정보 CSV
대량 구매용 데이터	B2B 구독 방식	특정 자료 한정으로 원문 접근 권한 부여
대량 구매용 데이터	URL 전달 방식	바로 PDF 뷰어를 열람할 수 있는 URL 제공

구분	그룹	데이터 항목
AI 학습용 데이터	기본 메타	발행기관명, 간행물명, 권호명, 권(vol), 호(issue), 통권, 발행연도, 발행월, 논문명, 저자명, 시작페이지, 종료페이지, 전체페이지, 상세페이지URL
상세 메타 데이터	발행기관 메타	발행기관 이명, 영문명, 창립연도, 홈페이지URL, 발행기관 소개
	간행물 메타	부제목, 간행물 유형, ISSN, ISBN, 최초발행연도, 폐간연도, 간행빈도, 발행주기, 등재사항, 이용수, 피인용수, 권호수, 논문수, 표지이미지
	논문 메타	작성 언어, 부제목, 대등제목, 목차, 키워드, 초록, 이미지, 참고문헌, 이용수, 피인용수, 논문활용도, DBpia통합주제분류, KDC분류, DDC분류, 한국연구재단분류, UCI, DOI
	저자 메타	소속기관, 소속부서, 직급, 연구분야, 연구키워드, 이용수, 피인용수, 저자 논문활용도

구분	그룹	데이터 항목
※ 결합형/맞춤형 메타 데이터는 신청 내용에 따라 다양하게 제공 가능
이용순위 정보	주제분야별 많이 이용된 논문	“인문학”에서 많이 이용된 논문 TOP100
	이용기관별 많이 이용된 논문	“중고등학교”에서 많이 이용된 논문 TOP100
	세부기관별 많이 이용된 논문	“서울대학교”에서 많이 이용된 논문 TOP100
	키워드별 많이 이용된 논문	“Chat GPT”에서 많이 이용된 논문 TOP100
키워드 정보	많이 이용된 키워드	특정기간/분야/저널 내 많이 이용된 키워드
	많이 발행된 키워드	특정기간/분야/저널 내 많이 발행된 키워드
	많이 검색된 키워드	특정기간/분야/저널 내 많이 검색된 키워드
	연구 트렌드 키워드	특정 키워드 연관 연구동향 분석 데이터 키워드

논문 기본 정보

이 논문의 연구 히스토리 (3)

초록· 키워드

목차

최근 본 자료

댓글(0)