KR101243634B1 - 표면증강라만산란 분광용 기판 제조방법 및 그 방법에 의해 제조된 기판 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 표면증강라만산란 분광용 기판 제조방법 및 그 방법에 의해 제조된 기판에 관한 것이다.
본 발명에 따른 표면증강라만산란 분광용 기판 제조방법은 나노 패턴이 형성되어 있는 마스터 기판에 고분자 물질을 도포하는 고분자 물질 도포단계, 상기 마스터 기판에 도포되어 있는 고분자 물질을 경화하는 고분자 물질 경화단계, 상기 마스터 기판으로부터 상기 고분자 물질을 분리하여 상기 마스터 기판에 형성되어 있는 나노 패턴이 전사되어 있는 고분자 기판을 형성하는 고분자 기판 형성단계 및 상기 고분자 기판의 나노 패턴 상에 금속 박막을 형성하는 금속 박막 형성단계를 포함하여 구성된다.
본 발명에 따르면, 높은 반복 재현성과 더불어 제조비용이 낮고, 핫스팟(hot spots)의 유도가 효율적으로 이루어져 물질의 검출 감도를 향상시킬 수 있는 표면증강라만산란 분광용 기판 및 그 제조방법이 제공되는 효과가 있다.
본 발명에 따른 표면증강라만산란 분광용 기판 제조방법은 나노 패턴이 형성되어 있는 마스터 기판에 고분자 물질을 도포하는 고분자 물질 도포단계, 상기 마스터 기판에 도포되어 있는 고분자 물질을 경화하는 고분자 물질 경화단계, 상기 마스터 기판으로부터 상기 고분자 물질을 분리하여 상기 마스터 기판에 형성되어 있는 나노 패턴이 전사되어 있는 고분자 기판을 형성하는 고분자 기판 형성단계 및 상기 고분자 기판의 나노 패턴 상에 금속 박막을 형성하는 금속 박막 형성단계를 포함하여 구성된다.
본 발명에 따르면, 높은 반복 재현성과 더불어 제조비용이 낮고, 핫스팟(hot spots)의 유도가 효율적으로 이루어져 물질의 검출 감도를 향상시킬 수 있는 표면증강라만산란 분광용 기판 및 그 제조방법이 제공되는 효과가 있다.
Description
본 발명은 표면증강라만산란 분광용 기판 제조방법 및 그 방법에 의해 제조된 기판에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 높은 반복 재현성과 더불어 제조비용이 낮고, 핫스팟(hot spots)의 유도가 효율적으로 이루어져 물질의 검출 감도를 향상시킬 수 있는 표면증강라만산란 분광용 기판 및 그 제조방법에 관한 것이다.
오늘날 환경오염 문제가 심각해지면서 각종 중금속이나 유기인계 화합물과 같은 위험한 환경오염 물질을 조기에 정확하게 검출하여 그 확산을 차단할 필요성이 증대되고 있으며, 각종 화학물질의 극미량 분석 기술의 개발은 의학, 환경 모니터링, 법의학 및 국토방위 분야에서 매우 중요한 문제로 대두되고 있다.
라만(Raman) 분광법은 물질의 고유한 진동 스펙트럼을 측정하여 물질의 고유한 스펙트럼을 찾아냄으로써 각 물질의 정성, 정량 분석을 수행하는 방법이다.
그런데, 종래의 라만 분광법에서는 수득 가능한 신호 강도가 매우 낮고 감도가 떨어진다. 이에 따라 시료의 농축조작이 필수인데, 이 과정에 의해 추가적인 비용이 많이 소요될 뿐만 아니라 시료가 소실되거나 변성될 위험이 있다는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 제안된 표면증강라만산란(SERS: surface-enhanced Raman scattering)은 고감도의 계면분광도구로서 나노 구조체의 표면에서 분자 이미징을 할 수 있는 생물학적 센서로 사용된다.
은 또는 금 나노입자 또는 나노 구조체는 표면증강라만산란에 효과적인 기질로 널리 사용된다. 금속 나노입자를 이용한 표면증강라만산란 분광기는 일반적인 이동형 라만 분광기의 감도 문제를 극복할 수 있는 가능성을 보여주었으며, 이 경우 나노입자 집단의 검출 감도는 6 내지 10 차수(orders of magnitude)까지 증강될 수 있음이 밝혀졌다.
그러나 은 또는 금 나노입자를 이용한 표면증강라만산란 분광기의 경우 응집의 정도, 금속 콜로이드의 입자 크기 및 금속 표면상 분자의 불균일 분포와 같은 실험 조건들을 제어하는 것이 곤란한 문제점이 있다. 이러한 문제점을 해결하고 높은 검출 감도를 얻기 위해 수 나노 내지는 수십 나노 수준의 표면 요철을 형성해야 하는데, 이를 위한 패터닝 공정은 대면적화가 어려우며, 제조비용이 높을 뿐만 아니라 반복 재현성이 낮다는 문제점이 있다.
본 발명은 대면적화가 용이하여 높은 반복 재현성과 더불어 제조비용이 낮은 표면증강라만산란 분광용 기판 및 그 제조방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
보다 구체적으로, 본 발명은 종래의 표면증강라만산란 분광기의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 마스터 기판에 형성된 나노 패턴을 고분자 기판에 반복적으로 전사하고, 나노 패턴이 전사된 고분자 기판에 금속 박막 또는 금속 나노 입자를 형성하여 높은 검출 감도 및 재현성과 더불어 제조비용이 저렴하고 대면적화가 용이한 표면증강라만산란 분광용 기판 및 그 제조방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
또한, 본 발명은 핫스팟(hot spots)의 유도가 효율적으로 이루어져 물질의 검출 감도를 향상시킬 수 있는 표면증강라만산란 분광용 기판 및 그 제조방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 제1 측면에 따른 표면증강라만산란 분광용 기판 제조방법은 나노 패턴이 형성되어 있는 마스터 기판에 고분자 물질을 도포하는 고분자 물질 도포단계, 상기 마스터 기판에 도포되어 있는 고분자 물질을 경화하는 고분자 물질 경화단계, 상기 마스터 기판으로부터 상기 고분자 물질을 분리하여 상기 마스터 기판에 형성되어 있는 나노 패턴이 전사되어 있는 고분자 기판을 형성하는 고분자 기판 형성단계 및 상기 고분자 기판의 나노 패턴 상에 금속 박막을 형성하는 금속 박막 형성단계를 포함하여 구성된다.
본 발명의 제2 측면에 따른 표면증강라만산란 분광용 기판 제조방법은 나노 패턴이 형성되어 있는 마스터 기판에 고분자 물질을 도포하는 고분자 물질 도포단계, 상기 마스터 기판에 도포되어 있는 고분자 물질을 경화하는 고분자 물질 경화단계, 상기 마스터 기판으로부터 상기 고분자 물질을 분리하여 상기 마스터 기판에 형성되어 있는 나노 패턴이 전사되어 있는 고분자 기판을 형성하는 고분자 기판 형성단계, 상기 나노 패턴이 형성되어 있는 고분자 기판을 지지 홀더에 증착 방향에 대하여 경사지게 배치하는 고분자 기판 배치단계 및 상기 고분자 기판에 형성되어 있는 나노 패턴의 일부 영역 상에 금속 물질을 경사 증착하여 금속 박막을 형성하는 금속 박막 형성단계를 포함하여 구성된다.
본 발명의 제3 측면에 따른 표면증강라만산란 분광용 기판 제조방법은 나노 패턴이 형성되어 있는 마스터 기판에 고분자 물질을 도포하는 고분자 물질 도포단계, 상기 마스터 기판에 도포되어 있는 고분자 물질을 경화하는 고분자 물질 경화단계, 상기 마스터 기판으로부터 상기 고분자 물질을 분리하여 상기 마스터 기판에 형성되어 있는 나노 패턴이 전사되어 있는 고분자 기판을 형성하는 고분자 기판 형성단계 및 상기 고분자 기판의 나노 패턴 상에 금속 나노 입자를 도포하는 금속 나노 입자 도포단계를 포함하여 구성된다.
본 발명의 제1 및 제2 측면에 따른 표면증강라만산란 분광용 기판 제조방법은 상기 고분자 기판의 나노 패턴 상에 형성되어 있는 금속 박막 상에 금속 나노 입자를 도포하는 금속 나노 입자 도포단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제1 및 제2 측면에 따른 표면증강라만산란 분광용 기판 제조방법에 있어서, 상기 금속 박막은 Au, Ag, Al, Pt로 이루어진 군에서 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제1 내지 제3 측면에 따른 표면증강라만산란 분광용 기판 제조방법에 있어서, 상기 금속 나노 입자는 Au, Ag, Al, Pt로 이루어진 군에서 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제1 내지 제3 측면에 따른 표면증강라만산란 분광용 기판 제조방법에 있어서, 상기 마스터 기판에 형성되어 있는 나노 패턴은 나노 임프린트 방식, 포토 리소그래피 방식, 전자빔 리소그래피 방식, 습식 에칭 방식, 자기정렬 나노 구조체 형성 방식, 알루미늄양극산화 방식 중 어느 하나를 통해 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 표면증강라만산란 분광용 기판은 본 발명의 제1 내지 제3 측면에 따른 표면증강라만산란 분광용 기판 제조방법에 의해 제조된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 마스터 기판에 형성된 나노 패턴을 고분자 기판에 반복적으로 전사할 수 있기 때문에, 대면적화가 용이하고 높은 반복 재현성과 더불어 제조비용이 낮은 표면증강라만산란 분광용 기판 및 그 제조방법이 제공되는 효과가 있다.
또한, 고분자 기판에 형성된 나노 패턴, 금속 박막, 금속 나노 입자에 의해, 분광 분석 시 핫스팟(hot spots)의 유도가 효율적으로 이루어지기 때문에 분석 대상이 되는 물질의 검출 감도를 높일 수 있는 효과가 있다.
또한, 경사 증착을 통하여 고분자 기판의 일부분에만 금속 박막을 형성할 경우 핫스팟의 유도가 용이하여 분석 대상이 되는 물질의 검출 감도를 더욱 높일 수 있는 효과가 있다.
또한, 분석 대상 물질을 종래에 비해 보다 쉽고 빠르게 분석할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 표면증강라만산란 분광용 기판 제조방법의 공정 순서도이다.
도 2 내지 도 10은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 표면증강라만산란 분광용 기판 제조방법의 공정 단면도들이다.
도 11은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 표면증강라만산란 분광용 기판 제조방법의 공정 순서도이다.
도 12 내지 도 15는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 표면증강라만산란 분광용 기판 제조방법의 공정 단면도들이다.
도 16은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 표면증강라만산란 분광용 기판 제조방법의 공정 순서도이다.
도 17 내지 도 18은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 표면증강라만산란 분광용 기판 제조방법의 공정 단면도들이다.
도 2 내지 도 10은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 표면증강라만산란 분광용 기판 제조방법의 공정 단면도들이다.
도 11은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 표면증강라만산란 분광용 기판 제조방법의 공정 순서도이다.
도 12 내지 도 15는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 표면증강라만산란 분광용 기판 제조방법의 공정 단면도들이다.
도 16은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 표면증강라만산란 분광용 기판 제조방법의 공정 순서도이다.
도 17 내지 도 18은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 표면증강라만산란 분광용 기판 제조방법의 공정 단면도들이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 표면증강라만산란 분광용 기판 제조방법의 공정 순서도이고, 도 2 내지 도 10은 그 공정 단면도들이다.
도 1 내지 도 10을 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 표면증강라만산란 분광용 기판 제조방법은 고분자 물질 도포단계(S11), 고분자 물질 경화단계(S12), 고분자 기판 형성단계(S13), 금속 박막 형성단계(S14) 및 금속 나노 입자 도포단계(S15)를 포함하여 구성된다.
<고분자 물질 도포단계(S11)>
먼저 도 1 내지 도 4를 참조하면, 고분자 물질 도포단계(S11)에서는, 나노 패턴이 형성되어 있는 마스터 기판(10)에 고분자 물질을 도포하는 과정이 수행된다.
마스터 기판(10)은 후술하는 고분자 기판(20)으로 나노 패턴을 반복적으로 전사하기 위한 수단이다. 즉, 고분자 기판(20)으로 전사되는 나노 패턴을 마스터 기판(10)에 미리 형성해 놓은 상태에서, 후술하는 공정을 통하여 마스터 기판(10)에 형성되어 있는 나노 패턴을 고분자 기판(20)으로 반복적으로 전사한다. 이에 따르면, 마스터 기판(10)을 반복적으로 사용할 수 있기 때문에 종래와는 달리 고분자 기판(20)에 나노 패턴을 형성하기 위한 패터닝 공정이 불필요하여 저비용으로 나노 패턴이 형성된 표면증강라만산란 분광용의 고분자 기판(20)을 제조할 수 있다.
본 발명의 제1 실시 예에서는, 마스터 기판(10)을 이루는 물질로 질화갈륨 화합물 반도체를 사용하였으나, 이외에도 나노 구조를 형성할 수 있는 것이면 공지된 어떠한 반도체 기판 물질도 마스터 기판(10)을 이루는 재료로 사용할 수 있다.
예를 들어, 마스터 기판(10)에 나노 패턴을 형성하는 방법으로는 나노 임프린트 방식, 포토 리소그래피 방식, 전자빔 리소그래피 방식, 습식 에칭 방식, 자기정렬 나노 구조체 형성 방식, 알루미늄양극산화 방식 등이 있을 수 있다.
도 3은 마스터 기판(10)의 표면에 형성된 나노 패턴의 예를 주사전자현미경으로 촬영한 사진이다.
도 3의 나노 패턴은 마스터 기판(10)으로 질화갈륨계 반도체 기판을 채택하고, 이 질화갈륨계 반도체 기판의 표면에 습식 에칭을 통해 형성한 것이다. 이 나노 패턴은 질화갈륨계 반도체 기판의 표면을 광증강 화학 에칭(Photo-enhanced chemical etching) 또는 광전자화학 에칭(Photoelectrochemical etching) 등의 알려진 반도체 습식 식각 방법을 이용하여 형성할 수 있는데, 본 발명의 제1 실시 예에서는 N 극성을 가지는 n형 GaN 기판을 2M의 NaOH 용액 (10% H2O2 포함)에 담근 후, 고출력 UV를 조사하여 피라미드 형상의 나노 패턴을 형성하였다. 나노 패턴의 형상은 피라미드 형상뿐 아니라, 표면증강라만산란 분광을 통하여 검출하고자 하는 시료에 따라 그 크기, 형상, 간격 및 밀도 등이 다양하게 조절될 수 있다.
<고분자 물질 경화단계(S12)>
다음으로 도 1과 도 5를 참조하면, 고분자 물질 경화단계(S12)에서는, 마스터 기판(10)에 도포되어 있는 고분자 물질(20)을 경화하는 과정이 수행된다.
이러한 경화 과정은 마스터 기판(10)에 도포되어 있는 고분자 물질(20)에 일정 시간 동안 UV(Ultra Violet)를 조사하거나 열을 가하는 방식으로 수행될 수 있다.
<고분자 기판 형성단계(S13)>
다음으로 도 1과 도 6 및 도 7을 참조하면, 고분자 기판 형성단계(S13)에서는, 마스터 기판(10)으로부터 고분자 물질(20)을 분리하여 마스터 기판(10)에 형성되어 있는 나노 패턴이 전사되어 있는 고분자 기판(20)을 형성하는 과정이 수행된다. 설명의 편의상 분리전의 고분자 물질(20)과 분리후의 고분자 기판(20)에 동일한 도면부호를 부여하였다.
도 7은 도 3의 마스터 기판(10)의 표면에 형성된 나노 패턴이 고분자 기판(20)의 표면에 전사된 예를 주사전자현미경으로 촬영한 사진으로서, 도 3의 마스터 기판(10)에 형성되어 있던 나노 패턴이 고분자 기판(20)으로 복제되어 전사된 것을 확인할 수 있다.
이와 같은 고분자 기판(20)의 표면에 형성된 나노 패턴은 표면증강라만산란시 핫스팟(hot spots)으로 작용하여 주변의 전자기장(electromagnetic field)을 강화시키는 역할을 하기 때문에 라만 분광에 있어서 분석 대상이 되는 물질의 검출 감도를 높일 수 있다.
<금속 박막 형성단계(S14)>
다음으로 도 1과 도 8을 참조하면, 금속 박막 형성단계(S14)에서는, 고분자 기판(20)의 나노 패턴 상에 금속 박막(30)을 형성하는 과정이 수행된다.
금속 박막(30)은 Au, Ag, Al, Pt로 이루어진 군에서 하나 이상을 포함할 수 있으며, 이들의 합금일 수도 있다. 합금의 경우 상기 금속이 원자%로 적어도 70% 이상 포함된 것이 바람직하다.
이러한 금속 박막(30)은 표면플라즈몬공명(surface plasmon resonance)을 강화하여 분석 대상이 되는 물질의 검출 감도를 높이는 기능을 수행한다.
<금속 나노 입자 도포단계(S15)>
다음으로 도 1, 도 9 및 도 10을 참조하면, 금속 나노 입자 도포단계(S15)에서는, 고분자 기판(20)의 나노 패턴 상에 형성되어 있는 금속 박막 상에 금속 나노 입자(40)를 도포하는 과정이 수행된다.
금속 나노 입자(40)는 Au, Ag, Al, Pt로 이루어진 군에서 하나 이상을 포함할 수 있으며, 이들의 합금일 수도 있다. 합금의 경우 상기 금속이 원자%로 적어도 70% 이상 포함된 것이 바람직하다.
이러한 금속 나노 입자(40)도 표면플라즈몬공명(surface plasmon resonance)을 강화하여 분석 대상이 되는 물질의 검출 감도를 높이는 기능을 수행한다.
표면플라즈몬공명을 극대화하기 위해 금속 박막(30)과 금속 나노 입자(40)를 함께 적용하거나, 서로 다른 종류의 금속 나노 입자(41, 42)를 함께 사용할 수도 있다.
도 11은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 표면증강라만산란 분광용 기판 제조방법의 공정 순서도이고, 도 12 내지 도 15는 그 공정 단면도들이다.
도 11 내지 도 15를 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 표면증강라만산란 분광용 기판 제조방법은 고분자 물질 도포단계(S21), 고분자 물질 경화단계(S22), 고분자 기판 형성단계(S23), 고분자 기판 배치단계(S24), 금속 박막 형성단계(S25) 및 금속 나노 입자 도포단계(S26)를 포함하여 구성된다.
고분자 물질 도포단계(S21), 고분자 물질 경화단계(S22), 고분자 기판 형성단계(S23)에 대한 설명은 제1 실시 예의 해당 부분에 대한 설명으로 대체한다.
제1 실시 예와 비교하여 제2 실시 예가 갖는 특징은 경사 증착을 통해 고분자 기판(20)의 일부분에만 금속 박막(31)을 형성한다는 것이다. 이하에서는 이러한 차이점 초점을 맞추어 제2 실시 예를 설명한다.
<고분자 기판 배치단계(S24)>
도 11과 도 12를 참조하면, 고분자 기판 배치단계(S24)에서는, 나노 패턴이 형성되어 있는 고분자 기판(20)을 지지 홀더(60)에 증착 방향에 대하여 경사지게 배치하는 과정이 수행된다.
이 단계를 거쳐 고분자 기판(20)에 형성된 나노 패턴들이 증착 방향에 대하여 갖게 되는 각도에 의해 고분자 기판(20)의 나노 패턴들 상에 금속 물질이 증착되는 영역이 결정된다.
<금속 박막 형성단계(S25)>
다음으로 도 11 내지 도 13을 참조하면, 금속 박막 형성단계(S25)에서는, 고분자 기판(20)에 형성되어 있는 나노 패턴의 일부 영역 상에 금속 물질을 경사 증착하여 금속 박막(31)을 형성하는 과정이 수행된다.
금속 박막(31)은 Au, Ag, Al, Pt로 이루어진 군에서 하나 이상을 포함할 수 있으며, 이들의 합금일 수도 있다. 합금의 경우 상기 금속이 원자%로 적어도 70% 이상 포함된 것이 바람직하다.
이와 같이, 고분자 기판(10)을 기울여 금속 박막(31)을 증착할 경우 나노 패턴 표면의 일부 영역에만 금속 박막(31)이 증착되는데, 이렇게 표면 일부에만 금속 박막(31)이 증착할 경우, 금속 박막(31)과 고분자 기판(20)의 열전도도 차이로 인해 핫스팟의 유도가 용이해져 분석 대상이 되는 물질의 검출 감도를 더욱 높일 수 있다.
<금속 나노 입자 도포단계(S26)>
다음으로 도 11, 도 14 및 도 15를 참조하면, 금속 나노 입자 도포단계(S26)에서는, 고분자 기판(20)의 나노 패턴 상에 형성되어 있는 금속 박막(31) 상에 금속 나노 입자(40)를 도포하는 과정이 수행된다.
금속 나노 입자(40)는 Au, Ag, Al, Pt로 이루어진 군에서 하나 이상을 포함할 수 있으며, 이들의 합금일 수도 있다. 합금의 경우 상기 금속이 원자%로 적어도 70% 이상 포함된 것이 바람직하다.
이러한 금속 나노 입자(40)도 표면플라즈몬공명(surface plasmon resonance)을 강화하여 분석 대상이 되는 물질의 검출 감도를 높이는 기능을 수행한다.
표면플라즈몬공명을 극대화하기 위해 금속 박막(31)과 금속 나노 입자(40)를 함께 적용하거나, 서로 다른 종류의 금속 나노 입자(41, 42)를 함께 사용할 수도 있다.
도 16은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 표면증강라만산란 분광용 기판 제조방법의 공정 순서도이고, 도 17 내지 도 18은 그 표면증강라만산란 분광용 기판 제조방법의 공정 단면도들이다.
도 16 내지 도 18을 참조하면, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 표면증강라만산란 분광용 기판 제조방법은 고분자 물질 도포단계(S31), 고분자 물질 경화단계(S32), 고분자 기판 형성단계(S33) 및 금속 나노 입자 도포단계(S34)를 포함하여 구성된다.
고분자 물질 도포단계(S31), 고분자 물질 경화단계(S32), 고분자 기판 형성단계(S33)에 대한 설명은 제1 실시 예의 해당 부분에 대한 설명으로 대체한다.
제1 실시 예와 비교하여 제3 실시 예가 갖는 특징은 고분자 기판(20)의 나노 패턴 상에 금속 박막을 형성하지 않고 금속 나노 입자(40)만을 도포한다는 점이다. 이하에서는 이러한 차이점 초점을 맞추어 제2 실시 예를 설명한다.
<금속 나노 입자 도포단계(S34)>
도 16 내지 도 18을 참조하면, 금속 나노 입자 도포단계(S34)에서는, 고분자 기판(20)의 나노 패턴 상에 금속 나노 입자(40)를 도포하는 과정이 수행된다.
금속 나노 입자(40)는 Au, Ag, Al, Pt로 이루어진 군에서 하나 이상을 포함할 수 있으며, 이들의 합금일 수도 있다. 합금의 경우 상기 금속이 원자%로 적어도 70% 이상 포함된 것이 바람직하다.
이러한 금속 나노 입자(40)는 표면플라즈몬공명(surface plasmon resonance)을 강화하여 분석 대상이 되는 물질의 검출 감도를 높이는 기능을 수행한다.
표면플라즈몬공명을 극대화하기 위해 서로 다른 종류의 금속 나노 입자(41, 42)를 함께 사용할 수도 있다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 마스터 기판에 형성된 나노 패턴을 고분자 기판에 반복적으로 전사할 수 있기 때문에, 대면적화가 용이하고 높은 반복 재현성과 더불어 제조비용이 낮은 표면증강라만산란 분광용 기판 및 그 제조방법이 제공되는 효과가 있다.
또한, 고분자 기판에 형성된 나노 패턴, 금속 박막, 금속 나노 입자에 의해, 분광 분석 시 핫스팟(hot spots)의 유도가 효율적으로 이루어지기 때문에 분석 대상이 되는 물질의 검출 감도를 높일 수 있는 효과가 있다.
또한, 경사 증착을 통하여 고분자 기판의 일부분에만 금속 박막을 형성할 경우 핫스팟의 유도가 용이하여 분석 대상이 되는 물질의 검출 감도를 더욱 높일 수 있는 효과가 있다.
또한, 분석 대상 물질을 종래에 비해 보다 쉽고 빠르게 분석할 수 있는 효과가 있다.
이상에서 본 발명에 대한 기술 사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.
10: 마스터 기판
20: 고분자 기판
30, 31: 금속 박막
40, 41, 42: 금속 나노 입자
60: 지지 홀더
20: 고분자 기판
30, 31: 금속 박막
40, 41, 42: 금속 나노 입자
60: 지지 홀더
Claims (9)
- 삭제
- 표면증강라만산란 분광용 기판 제조방법에 있어서,
나노 패턴이 형성되어 있는 마스터 기판에 고분자 물질을 도포하는 고분자 물질 도포단계;
상기 마스터 기판에 도포되어 있는 고분자 물질을 경화하는 고분자 물질 경화단계;
상기 마스터 기판으로부터 상기 고분자 물질을 분리하여 상기 마스터 기판에 형성되어 있는 나노 패턴이 전사되어 있는 고분자 기판을 형성하는 고분자 기판 형성단계;
상기 나노 패턴이 형성되어 있는 고분자 기판을 지지 홀더에 증착 방향에 대하여 경사지게 배치하는 고분자 기판 배치단계; 및
상기 고분자 기판에 형성되어 있는 나노 패턴의 일부 영역 상에 금속 물질을 경사 증착하여 금속 박막을 형성하는 금속 박막 형성단계를 포함하는, 표면증강라만산란 분광용 기판 제조방법. - 삭제
- 제2 항에 있어서,
상기 고분자 기판의 나노 패턴 상에 형성되어 있는 금속 박막 상에 금속 나노 입자를 도포하는 금속 나노 입자 도포단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 표면증강라만산란 분광용 기판 제조방법. - 제2 항에 있어서,
상기 금속 박막은 Au, Ag, Al, Pt로 이루어진 군에서 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는, 표면증강라만산란 분광용 기판 제조방법. - 삭제
- 제4 항에 있어서,
상기 금속 나노 입자는 Au, Ag, Al, Pt로 이루어진 군에서 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는, 표면증강라만산란 분광용 기판 제조방법. - 제2 항에 있어서,
상기 마스터 기판에 형성되어 있는 나노 패턴은 나노 임프린트 방식, 포토 리소그래피 방식, 전자빔 리소그래피 방식, 습식 에칭 방식, 자기정렬 나노 구조체 형성 방식, 알루미늄양극산화 방식 중 어느 하나를 통해 형성되는 것을 특징으로 하는, 표면증강라만산란 분광용 기판 제조방법.
- 삭제
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