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모양, 크기 조절 가능한 나노소자 개발



 



KAIST 박정기 교수팀… 첨단 광학소자 핵심기술
빛의 모양과 크기를 나노크기로 자유자재로 제어할 수 있는 나노소자 제작기술이 개발됐다.

박정기 KAIST 생명화학공학과 교수팀은 빛에 의해 움직이는 고분자를 이용해 나노 광학구조의 모양과 크기를 조절할 수 있는 기술을 세계최초로 개발했다고 21일 밝혔다. 차세대 첨단광학소자 개발의 핵심기술이 될 것으로 예상하고 있다.

연구팀은 빛을 정교하게 조절해 모양과 크기를 자유자재로 제어할 수 있는 고분자 나노패턴을 만들었다. 이 패턴으로 아주 작은 틀을 만들고, 이를 통해 빛의 모양과 크기를 자유롭게 조절할 수 있는 광학구조를 만들었다.

지금까지 나온 나노광학소자 제작 방법으로는 모양과 크기를 동시에 대면적으로 균일하게 제어하는 것이 어려웠으나, 박 교수팀은 빛을 받았을 때 움직이는 고분자를 이용해 이 문제를 해결했다.





연구팀은 또 이 기술을 응용해 양끝이 뾰족한 유선형 모양의 나노안테나 역시 개발했다. TV나 라디오 등에 사용하는 일반적인 안테나를 나노 크기로 줄인 소자다. 광자컴퓨터 및 광자 분자 탐지 센서 같은 첨단 광학소자 개발을 위한 핵심 기술 가운데 하나로 알려져 있다.

또 연구팀은 같은 원리를 이용해 고집적 나노선 제작에도 성공했다. 연구팀은 이 기술이 나노트랜지스터와 양자메모리, 양자디스플레이 등 첨단전자 소자개발에 이 기술이 적용될 수 있을 것이라고 전망했다.

박 교수는 "첨단 광학소자의 필수 요소인 나노안테나, 나노선, 수 나노 크기의 대면적 초미세 소자의 제작 가능성을 열었다"라며 "분자 수준의 소자 제작을 가능하게 해줄 것"이라고 말했다.

이번 연구결과는 나노과학 및 기술분야의 권위지인 ‘나노레터스’ 17일자 온라인판에 게재됐다. 교육과학기술부의 21세기 프론티어연구사업단 산하 나노소재기술개발사업단의 지원을 받았다. KAIST 물리학과 이용희 교수, 미국 스탠포드대 샨휘 판(Shanhui Fan)교수 등이 공동연구자로 참여했다. 관련 기술은 현재 국내외 특허 출원 중이다.

 

 



전승민 동아사이언스 기자 enhanced@donga.com



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