레이저 이용 다종 나노와이어 제작기술 개발 (07.19)

고승환 서울대 교수연구팀…"사물 인터넷 등 고감도 초소형 센저 제작 기여"

 

 

박은희 기자 (kugu99@hellodd.com)

 

 

▲흡수층 조절 방안 개념도(a), 흡수층 조절에 따른 온도장(b), 기판 위에서의 온도장(c). <자료=한국연구재단 제공>

미래창조과학부(장관 최양희)와 한국연구재단(이사장 정민근)은 고승환 서울대 교수 연구팀이 레이저를 이용해 유연(flexible) 기판에서 나노와이어를 합성하는 기술을 개발했다고 19일 밝혔다.

연구팀은 나노와이어를 활용한 센서는 크기가 작아 전력을 적게 소비하고 재료에 다양한 정보를 검출할 수 있음에 착안해 연구를 시작했다.

기존에 나노와이어 전자소자에 적응하기 위해서는 복잡한 공정을 거쳐야 해 신뢰도와 성공률이 떨어졌다. 용액 속이나 기판 위에 나노와이어를 성장 시킨 후 이를 수집해 원한 곳에 분산히키고 필요한 형태로 다시 정렬시키는 절차가 필요했기 때문이다.

▲흡수층 두께에 따른 나노와이어 다발 크기 변화(a,b), 유연기판위에 레이저 공정으로 합성된 산화아연 나노와이어 다발(c~e). <자료=한국연구재단 제공>

이에 연구팀은 용액 전구체에 담긴 기판에 레이저를 쪼여 광에너지가 열에너지로 변화(광열반응)시켜 기판에 흡수된 레이저를 광선의 크기에 따라 온도장(Temperature field)을 형성했다. 이 온도장이 생긴 곳에 나노와이어가 합성, 원하는 곳에 원하는 크기만큼 나노와이어를 자라게 할 수 있게 했다.

이번 연구로 복잡한 나노와이어의 공정 축소, 신뢰도 상승, 비용 절감 등을 기대하고 있다. 또 레이저 광에너지를 세밀하게 조밀하면 유연기판에서도 나노와이어를 합성할 수 있으며, 용액전구체를 교체하면 여러 종류의 나노와이어를 하나의 유연기판 위에 선택적으로 합성할 수 있게 된다.

고승환 교수는 "유연 기판을 포함한 여러 종류의 나노와이어를 하나의 기판에서 합성할 수 있다는 것을 입증했다"며 "사물인터넷 및 유비쿼터스 컴퓨팅을 위한 고감도 초소형 센서 제작에 기여할 것"이라고 밝혔다.

한편, 이번 연구 결과는 나노 분야의 세계적 권위지인 에이씨에스 나노(ACS Nano) 온라인판 6월 2일 자에 게재됐다.