국내 연구진이 넓은 면적에 정렬된 고분자 나노패턴 제작기술을 개발, 차세대 나노패턴 시장을 주도할 길을 열었다는 평가다.

KAIST 신소재공학과 김상욱 교수팀과 삼성전자 LCD 연구소는 나노기술분야의 오랜 난제였던 대(大)면적 나노구조 템플릿 제작기술 개발에 성공했다고 27일 밝혔다.

연구진은 블록공중합체(Block Copolymer) 고분자 박막이 두께 구배(勾配:기울기)를 갖게 되면 이들의 나노구조가 두께 구배 방향으로 스스로 정렬된다는 새로운 사실을 발견했다.

이런 원리로 개발된 이번 기술은 기존 블록공중합체 나노구조 제어기술에 비해 매우 단순하고 넓은 면적에서 연속 공정이 가능하다.

따라서 전자소자나 고효율 바이오센서, 디스플레이 소자 등에 폭넓게 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

김 교수는 "이번 연구는 블록공중합체 나노패턴 기술을 넓은 면적에 적용해 실제 나노소자 공정에 이용할 수 있는 가능성을 높였다는데 큰 의미가 있다"고 전했다.

블록공중합체란 서로 다른 종류의 고분자사슬(Polymer Chain)을 화학적으로 결합시킨 것으로 최근 나노기술과 관련해 주목받는 물질이다.

특히 블록공중합체 내에 스스로 형성되는 수∼수십 나노미터(nm. 10억분의1미터) 수준의 원, 원통, 층상 형태 구조를 이용하면 구현하기 힘든 수∼수십 나노미터 크기의 미세한 점이나 선 형태의 구조들을 매우 쉽게 만들어낼 수 있다.

하지만 자연적으로 형성되는 블록공중합체의 분자조립 나노구조는 그 배열이 불규칙하고 많은 결함을 포함하고 있다.

이에 따라 실용적인 나노패턴 기술을 개발하기 위해서는 블록공중합체의 분자조립 나노구조를 원하는 형태로 잘 정렬시킬 수 있는 기술이 요구된다.

이번 연구결과는 나노분야의 권위있는 저널인 '어드밴스드 펑셔널 머티리얼스(Advanced Functional Materials)' 24일자 표지 논문으로 실렸다.