• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.430.1-430.1
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• 2014

According to advanced nanotechnology in the field of biomedical engineering, many studies of the interaction between topography of surfaces and cellular responses have been focused on nanostructure. In order to investigate this interaction, it is essential to make well-controlled nanostructures. Electron beam lithography (EBL) have been considered the most typical processes to fabricate and control nano-scale patterns. In this work, $TiO_2$ nanowire array was fabricated with hybrid process (top-down and bottom-up processes). Nanodot arrays were patterned on the substrate by EBL process (top-down). In order to control the spacing between nanodots, we optimized the EBL process using Poly(methyl methacrylate) (PMMA) as an electron beam resist. Metal lift-off was used to transfer the spacing-controlled nanodots as a seed pattern of $TiO_2$ nanowire array. Au or Sn nanodots which play an important role for catalyst using Vapor-Liquid-Solid (VLS) method were patterned on the substrate through the lift-off process. Then, the sample was placed in the tube furnace and heated at the synthesis temperature. After heat treatment, $TiO_2$ nanowire array was fabricated from the nanodots through VLS method (bottom-up). These results of spacing-controlled nanowire arrays will be used to study the interaction between nanostructures and cellular responses in our next steps.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2010년도 춘계학술발표대회
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• pp.30.1-30.1
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• 2010

Hydrogen silsesquioxane (HSQ)는 spin-on glass (SOG)의 일종으로 spin-coating이 가능하며 $400^{\circ}C$ 이상의 고온에서의 어닐링을 통해 silica로 변환되는 물질이다. 이 물질은 가시광선 영역에서 95% 이상의 높은 투과도를 나타내며 산화물로의 변환 공정이 간단하며 표면 개질이 용이하기 때문에 나노 바이오, 반도체, 광전자 소자 등의 다양한 분야로의 적용이 기대되는 물질이다. 최근 나노 기술의 발전에 따라 다양한 나노 구조물을 이용하여 소자들의 효율을 향상시키는 연구가 활발하게 진행되고 있다. 따라서 HSQ를 이용하는 소자의 효율을 높이기 위해서는 쉽고 간단하면서 생산성이 높은 HSQ 나노 구조물 제작 기술에 대한 연구가 필요하다. 현재 개발된 대면적 HSQ 나노 구조물 제작 기술로는 e-beam lithography, x-ray lithography, room temperature nanoimprint lithography 등이 있다. 하지만 이와 같은 나노 패터닝 기술들은 생산성이 낮거나 공정이 복잡한 단점이 있다. 본 연구에서는 poly(dimethylsiloxane) (PDMS) mold를 이용한 직접 printing 기술을 통해 HSQ 나노 구조물을 제작하는 기술을 개발하였다. 이 기술은 대면적에 간단한 기술로 HSQ 나노 패턴을 제작할 수 있으며 master mold의 패턴이 그대로 HSQ layer로 전사되기 때문에 제작이 까다로운 아날로그 패턴도 손쉽게 제작할 수 있는 장점을 가지고 있다. 따라서 이와 같은 HSQ 직접 printing 기술을 이용하여 HSQ 아날로그 나노 패턴을 제작하고 이의 응용기술에 대한 연구를 진행하였다.

• 한국재료학회지
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• 제26권11호
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• pp.635-643
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• 2016

Graphene has shown exceptional properties for high performance devices due to its high carrier mobility. Of particular interest is the potential use of graphene nanoribbons as field-effect transistors. Herein, we introduce a facile approach to the fabrication of graphene nanoribbon (GNR) arrays with ~200 nm width using nanoimprint lithography (NIL), which is a simple and robust method for patterning with high fidelity over a large area. To realize a 2D material-based device, we integrated the graphene nanoribbon arrays in field effect transistors (GNR-FETs) using conventional lithography and metallization on highly-doped $Si/SiO_2$ substrate. Consequently, we observed an enhancement of the performance of the GNR-transistors compared to that of the micro-ribbon graphene transistors. Besides this, using a transfer printing process on a flexible polymeric substrate, we demonstrated graphene-silicon junction structures that use CVD grown graphene as flexible electrodes for Si based transistors.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 2004년도 추계학술대회논문집
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• pp.40-43
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• 2004

Stamps for microcontact processing are fabricated by casting elastomer such as PDMS on a master with a negative of the desired pattern. After curing, the PDMS stamp is peeled away from the master and exposed to a solution of ink and then dried. Transfer of the ink from the PDMS stamp to the substrate occurs during a brief contact between stamp and substrate. Generally, negative-tone masters, which are used for making positive-tone PDMS stamps, are fabricated by using photolithographic technique. The shortcomings of photolithography are a relative high-cost process and require extensive processing time and heavy capital investment to build and maintain the fabrication facilities. The goal of this study is to fabricate a negative-tone master by using Nano-indenter based patterning technique. Various sizes of V-grooves and U-groove were fabricated by using the combination of nanoscratch and HF isotropic etching technique. An achieved negative-tone structure was used as a master in the PDMS replica molding process to fabricate a positive-tone PDMS stamp.

• 소성∙가공
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• 제18권3호
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• pp.268-273
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• 2009

Ultraviolet nanoimprint lithography (UV-NIL), which is performed at a low pressure and at room temperature, is known as a low cost method for the fabrication of nano-scale patterns. In the patterning process, maintaining the uniformity of the residual layer is critical as the pattern transfer of features to the substrate must include the timed etch of the residual layer prior to the etching of the transfer layer. In pursuit of a thin and uniform residual layer thickness, the initial volume and the position of each droplet both need to be optimized. However, the monomer mixtures of resin had a tendency to evaporate. The evaporation rate depends on not only time, but also the initial volume of the monomer droplet. In order to decide the initial volume of each droplet, the accurate prediction of evaporation behavior is required. In this study, the theoretical model of the evaporation behavior of resin droplets was developed and compared with the available experimental data in the literature. It is confirmed that the evaporation rate of a droplet is not proportional to the area of its free surface, but to the length of its contact line. Finally, the parameter of the developed theoretical model was calculated by curve fitting to decide the initial volume of resin droplets.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2006년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.597-598
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• 2006

In this study, we used the ESD method to prepare the protein microarrays for observation the stem cell responses to pattern size, space and shapes. The ESD method allows a reduction in spot size, high efficiency of substance transfer, and high rate in fabrication as a result of ability to simultaneously deposit thousands of identical spots. Typical electro spraying conditions for the deposition of proteins were a voltage of $3{\sim}5keV$ and the humidity under 30%. The patterns of masks have a variety of shapes, spaces, and hole sizes from 10 um to $300{\mu}m$. Three kinds of proteins(collagen, fibronectin, and vitronectin dissolved in PBS) are deposited in a dry state, preserving the functional activity of proteins. Stem cells were cultured on each protein patterned sample at $37^{\circ}C$ for 1day.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2006년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.595-596
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• 2006

The flexible organic thin film transistor (OTFT) array to use as a switching device for an organic light emitting diode (OLED) was designed and fabricated in the microcontact printing and low-temperature processes. The gate, source, and drain electrode patterns of OTFT were fabricated by microcontact printing which is high-resolution lithography technology using polydimethylsiloxane(PDMS) stamp. The OTFT array with dielectric layer and organic active semiconductor layers formed at room temperature or at a temperature tower than $40^{\circ}C$. The microcontact printing process using SAM(self-assembled monolayer) and PDMS stamp made it possible to fabricate OTFT arrays with channel lengths down to even nano size, and reduced the procedure by 10 steps compared with photolithography. Since the process was done in low temperature, there was no pattern transformation and bending problem appeared. It was possible to increase close packing of molecules by SAM, to improve electric field mobility, to decrease contact resistance, and to reduce threshold voltage by using a big dielecric.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.44-44
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• 2011

현존하는 초경도 박막물질 중 입방정 질화붕소(cBN)은 철계 금속과의 반응안정성 및 낮은 온도에서의 합성가능성 등 많은 장점을 가지고 있다. 그러나 필수로 수반되는 이온충돌 효과로 인해 박막 내 높은 잔류응력으로 인한 박리 현상으로 응용이 어려운 실정에 있다. 현재까지 이를 개선하기 위해 수소를 첨가하여 박막의 잔류응력을 줄이는 연구, B4C 타겟을 이용하여 B-C-N 의 gradient layer를 설계하여 점진적으로 잔류응력을 감소시키는 연구 등 많은 연구들이 진행되고 있다. 본 연구에서는 MOCVD로 만들어진 NCD(Nano Crystalline Diamond) buffer layer 위에 RF-UBM(unbalanced magnetron) PVD를 이용하여 BN을 증착시켰다. hBN 타겟을 이용하여 2mTorr에서 400W 의 RF 파워를 사용하여 기판에 RF bias를 인가해 실험하였다. cBN 박막과 기판의 lattice mismatch 를 줄이기 위해서 본 연구소에서 제공되는 NCD 기판을 사용하였으며, 다이아몬드 기판과 cBN 박막의 1:1 에피성장을 이루기 위해 상온에서부터 800도까지 온도 변화를 주어 cBN을 증착시켰다. FTIR(Fourier transform infrared spectroscopy)로 $sp^2$구조인 hBN과 $sp^3$구조인 cBN의 성장유무를 확인하였으며, FTIR peak intensity 차이로 박막내 cBN의 함량을 계산하였고, Scratch test로 박막과 기판사이의 밀착력을 상대적으로 비교하였으며, 격자의 에픽성장을 확인하기 위해 FIB 의 작업을 거쳐 HRTEM 으로 각 위치별로 SAD pattern를 이용하여 성장거동을 확인하였다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.89-89
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• 2018

스마트 폰이나 내비게이션, 태블릿 PC, TV 등 디스플레이 소자가 휴대 가능해지고 고급화되면서 빛 반사로 인한 눈부심, 시인성 저하 등에 대한 문제가 제기되고 있다. 디스플레이의 반사방지를 위해 방현성(anti-glare) 및 반사방지(anti-reflection) 특성의 코팅이나 기능성 필름에 대한 연구 개발이 이루어지고 있다. 특히 반사방지 기능 부여를 위해 나방눈(moth-eye) 구조를 모방하여 표면 나노 구조 형상화에 대한 연구가 활발히 진행되고 있지만, 나노 임프린팅 및 리소그라피 공정을 통한 패턴 공정은 마스크나 몰드를 필요하고 대면적 제작에 어려움이 있다. 본 연구에서는 폭 300 mm급 롤투롤 이온빔 표면처리를 통해 나노 구조 몰드 필름을 제작하였고, 이형용 수지를 이용한 표면 구조 전사를 통해 모스 아이 구조와 같은 나노 구조 패턴이 전사되는 것을 확인하였다. 나노 구조가 전사된 필름에 대한 투과도 관찰 결과, 전체 투과도 91% 이상으로 투과도가 약 3% 향상되고 반사도는 저하되는 결과를 확인하였다. 롤투롤 장비를 이용하여 대면적 필름 제작이 가능한 것을 확인하였고, 나노패턴의 구조 형성 및 반사방지 기능에 대한 신뢰성 검토를 통해서 양산화 가능할 것이라 전망된다.

• 한국금형공학회:학술대회논문집
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• 한국금형공학회 2008년도 하계 학술대회
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• pp.135-139
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• 2008

Development of surface heating technology using hot jet impingement onto mold inner surface for improvement of pattern transcription. This study is focused on how to control the parameters related to hot jet impingement. The mass flow rate, the jet temperature and the duration of the impingement are major parameters. The nozzle design and other geometric configurations also affect the heat transfer to the surface. In terms of heat transfer analysis, the most important number is the heat transfer coefficient, which is influenced by the mass flow rate, nozzle design, distance between the nozzle tip and the surface. In summary, several parametric studies using the developed model are conducted to investigate the effects of mass flow rate, jet temperature and Heating Time in Surface heating technology using hot jet impingement onto mold.