| 초록 |
산화니켈(NiO)은 광촉매 혹은 물 분해 분야와 전기변색(electrochromic) 분야에서 많이 사용되고 있는 물질이다. 이번 연구에서는 산화니켈 나노입자가 분산되어있는 레진을 이용하여 나노 및 마이크로 크기의 Hole, Pillar, Line, Convex 및 Cone의 구조체를 제작할 수 있는 열경화 나노입자 임프린트 패턴 공정에 대해 연구하였다. 이 공정을 통해 제작한 산화니켈 나노입자로 이루어진 다양한 구조체들의 굴절률, 결정성 및 광학적 특성을 측정하였고 다양한 방향으로 발전할 수 있는 것을 기대할 수 있었다. 나노 입자 구조체를 제작 하기 위해서, 먼저 polydimethylsiloxane (PDMS)와 원하는 패턴을 가지고 있는 스탬프를 이용하여 스탬프의 역상의 모양을 가지는 PDMS 몰드(mold)를 형성한다. PDMS 몰드 위에 산화니켈 나노입자가 분산되어 있는 레진을 Spin-coating으로 코팅을 한 후, 코팅된 몰드 위에 기판을 천천히 덮어 최대한 일정하게 접촉시킨다. 그리고 압력을 가해준 후 열을 가하면 나노입자 레진 속의 경화제가 경화되어 패턴이 형성된다. 레진이 완전히 경화되면 PDMS 몰드를 산화니켈 구조체로부터 제거해준다. 주사형 전자 현미경과 X-ray 회절 분석기, UV-Vis 분광기를 이용하여 산화니켈 구조의 형상학적, 구조적, 광학적 특성을 분석하였다. 분석 결과, 산화니켈 나노입자 용액을 이용하여 제작한 구조체가 유리기판 위에 성공적으로 잘 형성 된 것을 확인 하였으며, 나노 입자 산화니켈의 열처리 온도와 조성에 따른 굴절률 및 결정화 정도의 차이를 알 수 있었다. 또한, 각각 다른 패턴을 가진 산화니켈 구조체의 투과도, 반사도, 흡수도 및 산란도를 확인하여 광학적 특성에 대해서도 알아보았다. 향후, 열경화 임프린트 공정을 이용하여 제작한 산화철 나노입자 구조 패턴의 응용분야에 대해서 논의할 것이다. |
