KR101269871B1 - 3차원 다공성 구조체 및 이의 제조 방법 - Google Patents
3차원 다공성 구조체 및 이의 제조 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR101269871B1 KR101269871B1 KR1020100077538A KR20100077538A KR101269871B1 KR 101269871 B1 KR101269871 B1 KR 101269871B1 KR 1020100077538 A KR1020100077538 A KR 1020100077538A KR 20100077538 A KR20100077538 A KR 20100077538A KR 101269871 B1 KR101269871 B1 KR 101269871B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- dimensional porous
- metal
- photoresist
- dimensional
- pores
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 34
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 claims abstract description 125
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims abstract description 95
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 31
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 20
- 238000000025 interference lithography Methods 0.000 claims abstract description 19
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 72
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 72
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 37
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 30
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 29
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 14
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims description 13
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 13
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 12
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 claims description 9
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 8
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 7
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 6
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 6
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 claims description 6
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims description 5
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 5
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 5
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 4
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 3
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 claims description 3
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical group [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 3
- JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N tellanylidenegermanium Chemical compound [Te]=[Ge] JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000004038 photonic crystal Substances 0.000 abstract description 10
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 6
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 abstract description 4
- 239000011941 photocatalyst Substances 0.000 abstract description 4
- 230000035515 penetration Effects 0.000 abstract description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 abstract 1
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 abstract 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 20
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 15
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 13
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical group [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 8
- 229920001486 SU-8 photoresist Polymers 0.000 description 7
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 6
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 6
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 5
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 4
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 4
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 3
- 238000000635 electron micrograph Methods 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 238000001459 lithography Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 4-Butyrolactone Chemical compound O=C1CCCO1 YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ROFVEXUMMXZLPA-UHFFFAOYSA-N Bipyridyl Chemical group N1=CC=CC=C1C1=CC=CC=N1 ROFVEXUMMXZLPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005751 Copper oxide Substances 0.000 description 2
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N EDTA Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 238000005094 computer simulation Methods 0.000 description 2
- 229910000431 copper oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- JZCCFEFSEZPSOG-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate pentahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.[Cu+2].[O-]S([O-])(=O)=O JZCCFEFSEZPSOG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 2
- 229960001484 edetic acid Drugs 0.000 description 2
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 2
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 238000013032 photocatalytic reaction Methods 0.000 description 2
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 2
- 229920002338 polyhydroxyethylmethacrylate Polymers 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 230000027756 respiratory electron transport chain Effects 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M silver monochloride Chemical compound [Cl-].[Ag+] HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 2
- QXPLZEKPCGUWEM-UHFFFAOYSA-N 2-methylheptan-4-ol Chemical compound CCCC(O)CC(C)C QXPLZEKPCGUWEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000012691 Cu precursor Substances 0.000 description 1
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- WOBHKFSMXKNTIM-UHFFFAOYSA-N Hydroxyethyl methacrylate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCCO WOBHKFSMXKNTIM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010082 LiAlH Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101150003085 Pdcl gene Proteins 0.000 description 1
- 229910021607 Silver chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 238000003915 air pollution Methods 0.000 description 1
- 150000001338 aliphatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003849 aromatic solvent Substances 0.000 description 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
- 238000003618 dip coating Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000007772 electroless plating Methods 0.000 description 1
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 halogen salt Chemical class 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001093 holography Methods 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000002082 metal nanoparticle Substances 0.000 description 1
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 229920002189 poly(glycerol 1-O-monomethacrylate) polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920002454 poly(glycidyl methacrylate) polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000005518 polymer electrolyte Substances 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000001338 self-assembly Methods 0.000 description 1
- 239000004054 semiconductor nanocrystal Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000007784 solid electrolyte Substances 0.000 description 1
- 239000011232 storage material Substances 0.000 description 1
- LGQXXHMEBUOXRP-UHFFFAOYSA-N tributyl borate Chemical compound CCCCOB(OCCCC)OCCCC LGQXXHMEBUOXRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003911 water pollution Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/16—Coating processes; Apparatus therefor
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/0035—Multiple processes, e.g. applying a further resist layer on an already in a previously step, processed pattern or textured surface
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70408—Interferometric lithography; Holographic lithography; Self-imaging lithography, e.g. utilizing the Talbot effect
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
- H01G9/20—Light-sensitive devices
- H01G9/2027—Light-sensitive devices comprising an oxide semiconductor electrode
- H01G9/2031—Light-sensitive devices comprising an oxide semiconductor electrode comprising titanium oxide, e.g. TiO2
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
- H01M4/8647—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells consisting of more than one material, e.g. consisting of composites
- H01M4/8657—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells consisting of more than one material, e.g. consisting of composites layered
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/542—Dye sensitized solar cells
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
본원은 광간섭 리소그래피를 이용하여 제조된 3차원의 다공성 포토레지스트 광자 결정 구조를 주형으로 사용하여 제조되는 3차원 다공성 구조체 및 그의 제조 방법에 관한 것이다. 상기 3차원 다공성 구조체는 그의 기공이 3차원의 규칙적인 구조로 배열되어 있어서 전해질과의 접촉면적이 증가하며 또한 빛의 산란에 의한 흡수효율이 증가하여 광촉매의 광전 변환 효율이 향상될 수 있으며, 부가적으로 3차원의 규칙적인 기공을 통하여 전해질의 침투에 효율적인 통로를 제공해 줌으로써 광전기화학 성능의 효율이 향상될 수 있다.
Description
본원은 광간섭 리소그래피를 이용하여 제조된 3차원의 포토레지스트 광자 결정 구조를 주형으로서 사용하여 제조되는 3차원 다공성 구조체 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
다공성 물질의 기공(pore)은 그 직경 크기에 따라 마이크로포어(< 2 nm), 메조포어(2 ~ 50 nm) 및 매크로포어(> 50 nm)의 세 가지로 분류될 수 있다. 또한, 기공 크기의 제어를 통해 다공성 물질은 촉매, 분리 시스템, 저유전 물질, 수소 저장 물질, 광결정, 전극 등을 포함하여 많은 분야에 이용될 수 있어 최근 주목을 받고 있는 물질이다.
이러한 다공성 물질로는 금속산화물, 반도체 등의 무기 물질, 금속, 폴리머 또는 탄소 등을 포함하는 물질들이 있으며, 특히 반도체성 금속 산화물을 포함하는 다공성 구조체는 광촉매 반응 및 광전기화학 전환 특성을 통해 공기 및 수질 오염의 자기 정화, 수소연료전지를 위한 물분해 수소 생산 등 폭넓은 범위의 다양한 응용이 가능하다. 종래, 이러한 반도체성 금속 산화물을 포함하는 다공성 구조체는 반도체 나노결정 산화물의 콜로이드 용액을 이용하여 제조되었으나, 산화물 입자의 낮은 용해도 및 뭉침 현상으로 인한 불규칙적인 구조는 전극 내 다공성 구조의 크기 및 분포를 조절하는데 많은 제한이 있다. 또한, 종래, 티타늄 전구체(n-butoxide 또는 iso-butyl butoxide)를 광 결정구조에 채운 후 솔-젤 반응을 유도하여 산화티타늄 역오팔(inverse opal) 구조를 제조하였다 (P.R. Somani, C. Dionigi, M. Murgia, D. Palles, P. Nozar, G. Ruani, Sol. Energy Mater. Sol. Cells, 87, 2005, 513-19). 그러나, 이러한 솔-젤 반응으로부터 형성된 산화티타늄 입자는 원하는 결정구조(역오팔 구조)로 제어되기 어려운 문제점이 있다. 즉, 종래의 방법에 따라 제조된 산화티타늄 입자는 분산성이 낮아 광결정구조에 산화티타늄 입자가 균일하게 분산되거나 채워지지 못한다. 이에 따라, 산화티타늄 역오팔(inverse opal) 구조가 원하는 대로 제조되지 못하여, 광전극 등으로서 응용 시 광증폭 효과가 미비한 문제점이 있다.
이에, 3차원적으로 상호 연결되어 있으며, 규칙적으로 정렬된 균일한 기공을 갖는 다공성 구조체를 형성함에 있어서, 기공의 크기를 정확하게 제어할 수 있으며, 상기 다공성 구조체를 신속하게 형성할 수 있는 3차원 다공성 구조체 개발에 대한 요구가 증가되고 있다.
본 발명자들은, 규칙적으로 정렬된 균일한 기공을 가지며 기공의 크기를 정확하게 제어할 수 있는 다공성 구조체 및 그의 제조 방법을 연구하여 본원을 완성하였다. 이에, 본원은, 광간섭 리소그래피를 이용하여 제조된 3차원의 포토레지스트 광자 결정 구조를 주형으로서 사용하여 금속을 코팅하여 제조되는 3차원 다공성 구조체 및 이의 제조 방법을 제공하고자 한다.
그러나, 본원이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본원의 일 측면은, 광간섭 리소그래피를 이용하여 3차원 다공성 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계; 상기 3차원 다공성 포토레지스트 패턴의 기공 표면에 금속을 코팅하여 금속/포토레지스트 복합체를 형성하는 단계; 및 상기 금속/포토레지스트 복합체로부터 상기 포토레지스트를 제거하여 3차원 다공성 구조체를 형성하는 단계:를 포함하는, 3차원 다공성 구조체의 제조 방법을 제공한다.
본원의 다른 측면은, 금속 또는 산화금속 구조체를 포함하며 서로 연결된 3차원 기공을 가지며 상기 방법에 의하여 제조되는 3차원 다공성 금속 또는 산화금속 구조체를 제공한다.
본원에 의하여 광간섭 식각 공정을 통해 제조된 3차원의 포토레지스트 광자 결정 구조를 주형으로 사용하여 금속을 코팅하여 제조되는 3차원 다공성 구조체 및 이의 제조 방법이 제공된다. 본원의 일 구현예에 따른 3차원 다공성 구조체는, 금속 또는 산화금속을 포함하며 서로 연결된 3차원 기공을 가지며 상기 기공은 규칙적인 3차원 구조로 배열되어 있어, 이러한 상기 기공의 주기적인 구조에 의한 광밴드갭을 가질 뿐만 아니라, 가시광 파장 영역의 빛에 전자-정공 쌍을 야기하는 P형 반도체 금속 산화물을 포함할 수 있어 광촉매 반응 및 광전기화학 전환 특성을 통해 공기 및 수질 오염의 자기 정화, 수소연료전지를 위한 물분해 수소 생산 등 폭넓은 범위의 다양한 응용이 가능하다. 본원의 일 구현예에 따른 3차원 다공성 구조체는 3차원 면심입방 구조 등 다양한 3차원의 주기적 구조로 배열되어 있는 기공을 가질 수 있어 이러한 기공에 의한 전자 전달 통로 및 전해질 이동에 효율적인 통로를 제공하여 향상된 광전기화학 특성을 제공할 수 있다.
도 1은 본원의 3차원 다공성 구조체의 제조방법의 일 구현예를 보여주는 3차원 개략도이다.
도 2는 광간섭 리소그래피를 이용하여 3차원 다공성 포토리지스트 패턴을 형성하기 위하여 사용되는 간섭 패턴에서 보강 빛 상쇄 간섭의 경계를 나타내는 수준면(levelsurface) 또는 포토리지스트 패턴의 표면을 전산모사한 예시적 결과를 보여주는 개략도이다.
도 3은 본원의 일 실시예에 있어서 광간섭 리소그래피를 이용하여 형성된 3차원 다공성 포토레지스트 패턴의 전자 현미경 사진이다.
도 4는 본원의 일 실시예에 따라 제조된 3차원 다공성 산화구리 구조체의 전자현미경 사진이다.
도 5는 본원의 일 실시예에 따라 제조된 3차원 다공성 산화구리 구조체의 XRD 회절분석 그래프이다.
도 6은 본원의 일 실시예에 따라 제조된 3차원 다공성 산화구리 구조체를 포함하는 전극과 일반 구리 전극과의 광전극 테스트를 비교한 그래프이다.
도 2는 광간섭 리소그래피를 이용하여 3차원 다공성 포토리지스트 패턴을 형성하기 위하여 사용되는 간섭 패턴에서 보강 빛 상쇄 간섭의 경계를 나타내는 수준면(levelsurface) 또는 포토리지스트 패턴의 표면을 전산모사한 예시적 결과를 보여주는 개략도이다.
도 3은 본원의 일 실시예에 있어서 광간섭 리소그래피를 이용하여 형성된 3차원 다공성 포토레지스트 패턴의 전자 현미경 사진이다.
도 4는 본원의 일 실시예에 따라 제조된 3차원 다공성 산화구리 구조체의 전자현미경 사진이다.
도 5는 본원의 일 실시예에 따라 제조된 3차원 다공성 산화구리 구조체의 XRD 회절분석 그래프이다.
도 6은 본원의 일 실시예에 따라 제조된 3차원 다공성 산화구리 구조체를 포함하는 전극과 일반 구리 전극과의 광전극 테스트를 비교한 그래프이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 구현예 및 실시예를 상세히 설명한다.
그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 구현예 및 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 층 또는 부재가 다른 층 또는 부재와 “상에” 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 층 또는 부재가 다른 층 또는 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 층 또는 두 부재 사이에 또 다른 층 또는 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 “포함” 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 “약”, “실질적으로” 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "~ (하는) 단계" 또는 "~의 단계" 또는 "~를 위한 단계"를 의미하지 않는다.
본원의 일 측면은, 광간섭 리소그래피를 이용하여 3차원 다공성 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계; 상기 3차원 다공성 포토레지스트 패턴의 기공 표면에 금속을 코팅하여 금속/포토레지스트 복합체를 형성하는 단계; 및 상기 금속/포토레지스트 복합체로부터 상기 포토레지스트를 제거하여 3차원 다공성 구조체를 형성하는 단계:를 포함하는, 3차원 다공성 구조체의 제조 방법을 제공한다. 상기 방법에 의하여 제조되는 3차원 다공성 구조체는 금속 또는 산화금속을 포함하며 또한 3차원적으로 규칙적으로 배열되어 있는 기공을 가지며 상기 기공들은 서로 연결되어 3차원 기공을 형성할 수 있다. 또한, 상기 제조되는 3차원 다공성 구조체를 형성하는 금속 또는 산화금속은 상기 다공성 구조체의 프레임워크(framework)을 형성하고 있으며 3차원적으로 규칙적으로 배열되어 있는 기공을 통하여 연결된 구조체를 형성하고 있다.
예시적 구현예에 있어서, 상기 금속/포토레지스트 복합체로부터 상기 포토레지스트를 제거하는 것은 유기 용매에 의한 용해 처리 또는 소성(calcinations) 처리에 의하여 수행되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
예시적 구현예에 있어서, 상기 소성(calcination) 처리는 산화 분위기 또는 환원 분위기에서 수행되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 산화 분위기는 공기 또는 산소를 포함하는 기체를 포함하는 것일 수 있다. 상기 산화 분위기 하 소성 처리에 의하여 상기 금속의 산화물이 형성되어 3차원 다공성 산화금속 구조체를 형성할 수 있다. 또한, 상기 환원 분위기 하 소성 처리를 이용하는 경우 3차원 다공성 금속 구조체를 형성할 수 있다.
예시적 구현예에 있어서, 상기 광간섭 리소그래피를 이용하여 3차원 다공성 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계는, 기재 상에 형성된 포토레지스트 층에 3차원 광간섭 패턴을 조사하고, 노광후 베이킹 (post-exposure baking) 및 현상하는 것을 포함하는 3차원 광간섭 리소그래피를 이용하여 수행되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
예시적 구현예에 있어서, 상기 형성되는 3차원의 다공성 포토레지스트 패턴 또는 상기 패턴이 가지는 기공의 모양 또는 크기는, 간섭성 평행광의 조사 각도, 조사 방향, 조사 시간, 조사 세기 또는 이들의 조합에 의하여 조절되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
예시적 구현예에 있어서, 상기 형성되는 3차원의 다공성 포토레지스트 패턴 또는 상기 패턴이 가지는 기공의 모양 또는 크기는 상기 노광 후 베이킹 시간에 의하여 조절되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
예시적 구현예에 있어서, 상기 3차원 다공성 포토레지스트 패턴이 가지는 기공의 크기는 나노 미터 내지 마이크로미터 단위를 가지는 것일 수 있으며, 예를 들어, 100 ㎚ 내지 10 ㎛ 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
예시적 구현예에 있어서, 상기 금속은 화학적 습식 증착법에 의하여 코팅되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
예시적 구현예에 있어서, 상기 코팅되는 금속은 Ti, Cu, Zr, Sr, Zn, In, Yr, La, V, Mo, W, Sn, Nb, Mg, Al, Y, Sc, Sm, Ga 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
예시적 구현예에 있어서, 상기 제조 방법은, 3차원 다공성 포토레지스트 패턴의 기공 표면에 금속을 코팅하기 전에 촉매를 코팅하는 것을 추가 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 촉매는 금(Au), 은(Ag), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 구리(Cu), 니켈(Ni), 철(Fe), 루테늄(Ru), 로듐(Rh), 코발트(Co), 아연(Zn) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 3차원 다공성 구조체를 제조하는 방법의 일 구현예를 도 1에 개략적으로 나타내었다.
우선, 도 1을 참조하면, 일 구현예에 있어서, 상기 3차원 다공성 구조체는, 기재 상에 형성된 포토레지스트 층에 광간섭 리소그래피를 이용하여 3차원 다공성 포토레지스트 패턴을 형성하고 (a); 상기 3차원 다공성 포토레지스트 패턴의 기공 표면에 촉매를 코팅하여 그 표면을 활성화하고 (b); 상기 촉매가 코팅된 3차원 다공성 포토레지스트 패턴의 기공 표면에 금속을 코팅하여 금속/포토레지스트 복합체를 형성하고 (c); 상기 금속/포토레지스트 복합체로부터 상기 포토레지스트를 제거하여 3차원 다공성 구조체를 형성하는 것(d):을 포함하는 방법에 의하여 제조될 수 있다.
상기 촉매는 상기 3차원 다공성 포토레지스트 패턴의 표면에 미세 입자 형태로 코팅될 수 있으며 상기 표면의 적어도 일부를 코팅하면 된다. 상기 촉매는 상기 금속이 용이하게 코팅될 수 있도록 하기 위하여 상기 3차원 다공성 포토레지스트 패턴의 표면을 활성화하는 역할을 한다.
상기 금속은 상기 3차원 다공성 포토레지스트 패턴의 기공 표면에 코팅되며 상기 금속의 코팅 두께를 적절히 조절하여 상기 3차원 다공성 포토레지스트 패턴의 기공의 일부 또는 전부를 채우도록 상기 금속을 코팅할 수 있다.
예를 들어, 상기 금속/포토레지스트 복합체로부터 상기 포토레지스트를 제거하는 것은 유기 용매에 의한 용해 처리 또는 소성(calcinations) 처리에 의하여 제거될 수 있다. 상기 유기 용매로서 상기 포토레지스트를 용해하여 제거할 수 있는 유기 화합물 액체라면 특별히 제한 없이 사용할 수 있다. 예를 들어, 상기 유기 용매는 헥산, 시클로헥산 등과 같은 지방족 탄화수소 용매, 벤젠, 톨루엔 등과 같은 방향족 용매, 또는 이들의 조합을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 당업자라면 상기 유기 용매로서 상기 예시한 것들 외에 적절한 유기 용매를 용이하게 선택하여 사용할 수 있을 것이다.
상기 소성(calcination) 처리는 산화 분위기 또는 환원 분위기에서 수행되는 것일 수 있다. 상기 산화 분위기 하 소성 처리에 의하여 상기 금속의 산화물이 형성되어 3차원 다공성 산화금속 구조체를 형성할 수 있다. 또한, 상기 환원 분위기 하 소성 처리를 이용하는 경우 3차원 다공성 금속 구조체를 형성할 수 있다. 상기 산화 분위기는 공기 또는 산소를 포함하는 기체를 포함하는 것일 수 있다. 상기 환원 분위기는 아르곤, 헬륨, 질소, 수소 또는 이들의 조합을 포함하는 기체를 포함하는 것일 수 있다.
상기 소성 처리 온도는 상기 포토레지스트를 제거하기에 충분한 온도를 적절히 선택하여 정할 수 있다. 예를 들어, 상기 소성 처리 온도는 400℃ 이상 또는 500℃ 이상의 범위에서 적절히 선택될 수 있다. 상기 소성 처리 온도는, 예를 들어, 400℃ 내지 1000℃, 또는 400℃ 내지 800℃, 또는 400℃ 내지 600℃, 또는 500℃ 내지 1000℃, 또는 500℃ 내지 800℃ 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 상기 소성 처리 온도를 조절함으로써 형성되는 상기 3차원 다공성 구조체는 금속 또는 산화금속의 결정성을 조절할 수 있다.
상기 소성 처리에 의하여 상기 포토레지스트 패턴이 제거됨으로써 주형으로서 사용된 상기 3차원 다공성 포토레지스트 패턴에 대하여 역전된 구조를 가지는 3차원 다공성 구조체를 수득할 수 있다.
상기 금속은 상기 3차원 다공성 포토레지스트 패턴의 기공 표면에 코팅되며 상기 금속의 코팅 두께를 적절히 조절하여 상기 3차원 다공성 포토레지스트 패턴의 기공의 일부 또는 전부를 채우도록 상기 금속을 코팅할 수 있다. 예를 들어, 상기 3차원 다공성 포토레지스트 패턴의 기공의 일부를 채우도록 상기 금속을 코팅하는 경우, 상기 3차원 다공성 구조체를 형성하는 금속 또는 산화금속은 그 내부가 비어 있을 수 있어 상기 금속 또는 산화금속은 그 내부에 또한 기공을 가지고 있을 수 있다.
상기 3차원 다공성 포토레지스트 패턴을 형성하기 위하여 사용되는 광간섭 리소그래피는, 빛의 간섭 현상을 이용하는 패터닝 기술로서, 기존의 포토리소그래피와 유사하나 패턴형성을 위해 마스크를 사용하는 대신 간섭무늬를 사용하는 차이점이 있고, 파동벡터를 조절하여 이론적으로 모든 Bravais 격자를 형성할 수 있다. 상기 간섭무늬를 사용하면, 예를 들어, 단순입방구조(simple cubic, SC), 면심입방구조(face-centered cubic, FCC), 체심입방구조(body-centered cubic, BCC) 등 다양한 광결정 구조를 형성할 수 있고, 위상에 의한 간섭무늬의 공간상의 이동은 다양한 격자무늬를 형성하는데 적용할 수 있다. 또한, 빛의 성질을 제어하여 다양한 연결구조 및 기공크기를 갖는 3차원 패턴 형성이 가능하며 기본적으로 무결함의 패턴형성이 가능하다.
이러한 광간섭 리소그래피는 빛의 간섭현상을 이용하는 패터닝 기술이다. 간섭성(coherent)을 갖는 다중빔(multi-beam)의 간섭무늬는 하기 (식 1)에 의해 표현될 수 있다:
여기서 N은 간섭무늬를 형성하는 빛의 개수이며 3차원 격자구조를 만드는 경우 4개 이상의 빛이 필요하다. Ei는 편광벡터(polarization vector)이며 격자를 이루는 단위원자의 모양을 제어할 수 있고, ki는 파동벡터(wave vector)로 격자의 형태를 결정하며, 
를 조절하는 경우 간섭무늬의 위치를 조절할 수 있다.
예를 들어, 상기한 바와 같은 광간섭 리소그래피로 형성할 수 있는 다양한 3차원 패턴 중, 단순입방구조(simple cubic,SC), 면심입방구조 및 체심입방구조(body-centeredcubic, BCC)를 형성하기 위한 조건을 표 1에 나타내었다. 또한, 도 2는 하기 표 1의 조건으로 형성된 간섭패턴에서 보강 빛 상쇄 간섭의 경계를 나타내는 수준면(levelsurface) 또는 포토리지스트 패턴의 표면을 전산모사한 결과이다.
[표 1] 단순입방구조, 면심입방구조 및 체심입방구조를 형성하기 위한 파동 벡터와 편광벡터 조건
이러한 광간섭 리소그래피에 의하여 형성된 간섭패턴을 마스크로서 사용하여 다양한 연결구조 및 기공을 가지는 3차원 다공성 포토레지스트 패턴을 형성할 수 있다.
상기 포토레지스트는 당업계에 공지된 것을 특별히 제한없이 사용할 수 있다. 예시적 구현예에 있어서, 상기 포토레지스트는 네거티브(negative) 타입 또는 포지티브(positive) 타입의 포토레지스트를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 네거티브 포토레지스트를 사용하는 경우 보강간섭 영역에서는 포토레지시트가 가교되며, 상쇄간섭 영역에서는 가교가 되지 않으므로, 용매를 통해 현상(development) 공정을 거친 후 3차원 패턴을 만들 수 있다. 상기 포토레지스트의 비제한적 예로서, SU-8, PGMA(poly(glycidylmethacrylate)), PHEMNA, 솔-젤 복합체(Sol-gel composities), POSS(polyhedral oligomeric silsesquioxanes), PHEMA(Poly(2-hydroxyethyl methacrylate)) 등을 들 수 있다. 이들 중, SU-8은 네거티브 포토레지스트로서 높은 패턴 해상도를 갖고 있으며, 에폭시기의 광가교(photo-crosslinking)를 통해 패턴이 형성되며, 3차원 홀로그래피 리소그래피를 통해 면심입방구조의 3차원 패턴을 형성할 수 있다. 특히, SU-8의 경우 에폭시기가 가교되면서 형성되는 수산화기를 통해 다양하게 표면 개질을 통해 다양한 응용이 가능하다.
일 구현예에 있어서, 상기 광간섭 리소그래피를 이용하여 3차원 다공성 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계는, 기재 상에 포토레지스트 층을 형성하고; 상기 포토레지스트 층에 3차원 광간섭 패턴을 조사하고, 노광후 베이킹(post-exposure baking) 및 현상하는 것을 포함하는 광간섭 리소그래피를 이용하여 3차원 다공성 포토레지스트 패턴을 형성하는 것:을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 다른 구현예에 있어서, 상기 3차원 다공성 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계는, 상기 포토레지스트 층에 서로 상이한 주기를 갖는 두 개 이상의 3차원 광간섭 패턴을 중첩 조사하여 상기 포토레지시트 층에 멀티스케일 격자 패턴을 형성하는 것을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 기재로서, 예를 들어, 금속, 산화물, 실리콘, 유리 등을 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 3차원 다공성 구조체를 전극 등의 제조에 적용하고자 하는 경우, 상기 기재는 전도성 기재 또는 전도성 투명 기재를 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 포토레지스트 층은 당업계에 공지된 코팅 방법들을 특별히 제한 없이 사용할 수 있다. 예를 들어, 상기 포토레지스트 층은 포토레지스트를 포함하는 용액을 스핀 코팅, 딥 코팅 등의 방법으로 기재 상에 도포하여 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 포토레지스트 층의 두께는 상기 포토레지스트를 포함하는 용액의 농도, 또는 당업계에서 일반적으로 알려진 코팅 방법의 수행 조건 등을 적절히 조정함으로써 용이하게 제어될 수 있다. 일 구현예에 있어서, 상기 포토레지스트 층의 두께는 당업자가 적의 조절할 수 있으며, 예를 들어, 약 10 ㎛ 내지 30 ㎛ 의 두께로 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
일 구현예에 있어서, 상기 3차원 광간섭 패턴은 4 개의 간섭성 평행광을 이용하여 형성되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 3차원 광간섭 패턴은 4 개의 간섭성 평행광을 이용하여 형성되며 이러한 3차원 광간섭 패턴을 포토레지스트층에 조사하여 3차원의 다공성 패턴을 형성할 수 있다. 이 경우 상기 4 개의 빛은, 하나의 간섭성 평행광을 복수의 광으로 분할하거나, 하나의 간섭성 평행광을 다면체의 프리즘에 조사하는 방법을 적용하여 생성할 수 있다. 예를 들어, 포토레지스트가 코팅되어 있는 기재 위에 다면체 프리즘을 고정시킨 후, 300 ~ 400 nm의 UV 광원을 조사하여 형성되는 복수의 평행광을 이용하여 상기 3차원 광간섭 패턴을 형성할 수 있다.
일 구현예에 있어서, 상기 형성되는 3차원의 다공성 포토레지스트 패턴 또는 상기 패턴이 가지는 기공의 모양 또는 크기는 간섭성 평행광의 조사 각도, 조사 방향, 조사 시간, 조사 세기 또는 이들의 조합에 의하여 조절되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
일 구현예에 있어서, 상기 형성되는 3차원의 다공성 포토레지스트 패턴 또는 상기 패턴이 가지는 기공의 모양 또는 크기는 상기 노광 후 베이킹 시간에 의하여 조절되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
일 구현예에 있어서, 상기 포토레지스트층에 형성된 패턴은 단순입방구조(simple cubic, SC), 면심입방구조(face-centered cubic, FCC), 체심입방구조(body-centered cubic, BCC) 등 다양한 광결정 구조를 형성할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 이에 따라, 상기 포토레지스트층에 형성된 패턴이 가지는 기공들 또한 단순입방구조(simple cubic, SC), 면심입방구조(face-centered cubic, FCC), 체심입방구조(body-centered cubic, BCC) 등 다양한 광결정 구조를 형성할 수 있다. 예를 들어, 조사되는 빛의 각도 및 방향을 조절하여 다양한 격자 구조로 형성 가능하다. 나아가, 조사되는 간섭광의 조사(exposure) 시간 및 가교(post-exposure baking) 시간 등을 조절하여, 패턴에 포함된 기공의 크기를 효과적으로 조절할 수 있다. 기존의 균일한 나노 입자의 자기조립체 또는 배열체를 배열을 통한 기공 제어의 한계를 극복 할 수 있다.
예를 들어, 상기 3차원 다공성 구조체의 기공의 크기, 모양 등은 상기 3차원 다공성 포토레지스트 패턴의 크기, 모양 등을 다양하게 변화시킴으로써 용이하고 다양하게 조절될 수 있다.
예를 들어, 상기 3차원 다공성 포토레지스트 패턴에 형성되는 기공의 크기를 조절함으로써 상기 3차원 다공성 구조체를 형성하는 금속 또는 산화금속의 코팅 영역을 조절할 수 있으며 또한 상기 3차원 다공성 구조체의 기공의 크기, 구조 등도 조절될 수 있다. 상기 3차원 다공성 구조체의 기공은 상기 포토레지스트 패턴이 제거되어 형성되는 것으로서 상기 기공들은 서로 연결되어 있을 수 있다.
예를 들어, 상기 3차원 다공성 포토레지스트 패턴에 형성되는 기공의 크기 및 상기 기공 간의 간격은 각각 약 수백 nm 내지 수 ㎛ 범위에서 조절될 수 있으며, 이에 따라, 상기 3차원 다공성 포토레지스트 패턴을 주형으로서 사용하여 형성되는 상기 3차원 다공성 구조체에 포함된 기공의 크기 및 상기 기공 간의 간격도 각각 약 수백 nm 내지 수 ㎛ 범위에서 조절될 수 있다. 즉, 상기 3차원 다공성 포토레지스트 패턴의 모양 및/또는 크기를 조절할 수 있으며, 예를 들어, 상기 3차원 다공성 포토레지스트 패턴에 형성되는 기공의 크기 및 상기 기공 간의 간격은 각각 약 100 ㎚ 내지 10 ㎛ 범위일 수 있으며, 이에 따라 상기 3차원 다공성 포토레지스트 패턴을 주형으로서 사용하여 형성되는 상기 3차원 다공성 구조체에 포함된 기공의 크기 및 상기 기공 간의 간격도 각각 약 100 ㎚ 내지 10 ㎛ 범위일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
예를 들어, 상기 3차원 다공성 구조체의 기공은 크게는 약 수백 nm 내지 수 ㎛ 범위 정도까지 형성될 수 있어, 상기 3차원 다공성 구조체를 광촉매 전극으로 이용하는 경우 전해질이 원활하게 상기 기공을 채울 수 있는 장점이 있고, 점성이 높은 고분자 전해질 또는 고체 전해질의 침투에 효율적인 기공을 제공할 수 있다.
일 구현예에 있어서, 상기 촉매는 당업계의 공지된 코팅 방법에 의하여 코팅될 수 있으며, 예를 들어, 나노입자 코팅법, 또는 환원법에 의하여 형성되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 포토레지스트와 상기 금속은 서로 이질적이어서 상기 포토레지스트 표면에 직접 금속을 코팅하는 것은 일반적으로 용이하지 않을 수 있다. 이에, 상기 촉매는 상기 금속의 코팅을 촉진하여 활성화 시키는 역할을 한다. 상기 촉매는 상기 포토레지스트 패턴의 기공의 표면에 형성되며 상기 촉매는 상기 기공 표면의 일부에 형성되어 있을 수 있다. 즉, 상기 촉매는 상기 포토레지스트 패턴의 기공의 표면 전체를 코팅하지 않고 상기 촉매 성분 또는 그의 미세 입자가 상기 포토레지스트 패턴의 기공의 표면에 흩어져 있을 수 있다. 예를 들어, 촉매 입자가 분산된 용액을 이용하는 나노입자 코팅법에 의한 상기 촉매의 코팅은, 촉매 금속 나노 입자 분산액을 이용하여 코팅하여 용이하게 수행될 수 있다. 또는, 환원법에 의한 상기 촉매 코팅은, 금속 산화물 용액을 코팅한 후 적절한 환원제를 사용하여 금속으로 환원시켜 수행될 수 있거나, 또는, 적절한 환원제를 먼저 코팅한 후 금속 산화물 용액을 코팅하여 환원시켜 수행될 수 있다. 이러한 나노입자 코팅법, 또는 환원법은 당업계에 기술적 상식에 의하여 당업자가 적절한 시약 및 조건 등을 선택하여 용이하게 수행될 수 있을 것이다.
일 구현예에 있어서, 상기 촉매는 금(Au), 은(Ag), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 구리(Cu), 니켈(Ni), 철(Fe), 루테늄(Ru), 로듐(Rh), 코발트(Co), 아연(Zn) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
예를 들어, 상술한 바와 같은 환원법에 의한 상기 촉매의 코팅은, 상기 촉매 형성용 금속의 염 (예: 상기 금속의 할로겐염, 질산염, 황산염, 탄산염 등)을 포함하는 용액을 이용하고 환원제로서 SnCl2, NaBH4 또는 LiAlH4 를 이용하여 수행될 수 있다.
상기 촉매 금속이 코팅된 상기 3차원 다공성 포토레지스트 패턴의 기공 표면에 코팅되는 금속은 당업계의 공지된 코팅 방법에 의하여 형성될 수 있다. 일 구현예에 있어서, 상기 금속은 화학적 습식 증착법에 의하여 코팅되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 화학적 습식 증착법은 무전해도금(electroless plating) 방법 또는 전해도금(electrodeposiion) 방법을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 이러한 상기 화학적 습식 증착법은 당업계에 기술적 상식에 의하여 당업자가 적절한 시약 및 조건 등을 선택하여 용이하게 수행될 수 있을 것이다. 상기 금속은 상기 포토레지스트 패턴의 기공의 표면에 코팅되어 상기 기공을 일부를 채우거나 또는 전체적으로 채울 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 이에 따라 상기 금속 코팅에 의하여 상기 포토레지스트 패턴의 기공에 형성된 상기 금속 또는 그의 산화에 의하여 형성되는 산화금속 영역은 그의 내부에 동공 또는 기공을 가질 수 있다.
상기 촉매 금속이 코팅된 상기 3차원 다공성 포토레지스트 패턴의 기공 표면에 코팅되는 금속은 Ti, Cu, Zr, Sr, Zn, In, Yr, La, V, Mo, W, Sn, Nb, Mg, Al, Y, Sc, Sm, Ga 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 다른 측면은, 금속 또는 산화금속 구조체를 포함하며 서로 연결되어 있는 3차원 기공을 가지며, 상기 본원에 따른 방법에 의하여 제조되는 3차원 다공성 구조체를 제공한다. 즉, 상기 3차원 다공성 구조체는 그의 기공이 3차원 구조로 배열되어 있을 수 있다. 또한 상기 3차원 다공성 구조체를 형성하는 상기 금속 또는 산화 금속 영역의 내부에도 동공 또는 기공이 형성되어 있을 수 있다.
예시적 구현예에 있어서, 상기 3차원 다공성 구조체가 가지는 기공의 크기는 100 nm 내지 10 ㎛ 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
예시적 구현예에 있어서, 상기 3차원 다공성 구조체 내 기공은 단순입방구조(simple cubic, SC), 면심입방구조(face-centered cubic, FCC), 또는 체심입방구조(body-centered cubic, BCC) 로 규칙적으로 배열되어 있는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 일 구현예에 있어서, 상기 3차원 다공성 구조체가 가지는 기공들이 면심입방 구조로 배열되어 있으며 상기 기공들 간은 서로 연결되어 있는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 3차원 다공성 구조체가 가지는 기공의 배열은 구형 또는 실린더 형태의 기공들이 면심입방 구조로 배열되어 있으며 상기 기공들 간은 6 개의 파이프 형태의 기공에 의하여 연결되어 있는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
예시적 구현예에 있어서, 상기 3차원 다공성 구조체는, Ti, Cu, Zr, Sr, Zn, In, Yr, La, V, Mo, W, Sn, Nb, Mg, Al, Y, Sc, Sm, Ga 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 금속 또는 상기 금속의 산화물을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 3차원 다공성 구조체는 그의 기공이 3차원의 규칙적인 구조로 배열되어 있어서 이러한 기공 구조에 의하여 효과적인 전자 전달 통로가 형성되어 광촉매의 광전 변환 효율이 향상될 수 있으며, 또한, 이러한 기공을 통하여 전해질의 침투에 효율적인 통로를 제공해 줌으로써 광전기화학 성능의 전기 안정성이 향상될 수 있다.
이하, 실시예를 참조하여 본원을 좀더 자세히 설명하지만, 본원이 이에 제한되는 것은 아니다.
[
실시예
]
광간섭
리소그래피를
이용한 3차원 다공성
포토레지스트
패턴의 형성
포토레지스트로서 네거티브 타입의 에폭시-기재 SU-8 포토레지스트를 사용하였다. 상기 SU-8 포토레지스트를 g-부티로락톤(g-butyrolactone: GBL)에 용해시켜 포토레지스트 용액을 제조하여 전도성 투명 유리 기재 상에 도포하여 포토레지스트 층을 형성하였다. 상기 도포는 RPM에 따라 두께 조절이 가능하도록 스핀 코팅법을 사용하였다. 구체적으로 2000 RPM을 적용하여 7 ㎛의 두께를 갖도록 SU-8을 도포하였다. 상기 코팅된 포토레지스트 층의 두께는 제조하고자 하는 광촉매의 크기에 따라 달라질 수 있으나, 예를 들어, 약 10 ㎛ 내지 30 ㎛ 의 두께로 형성될 수 있다.
이어서, 상기 포토레지스트를 95℃의 핫플레이트(hot plate)에서 10분 동안 열처리 한 후 광로차가 부여된 복수의 간섭성 평행광으로 이루어지는 차원 광간섭 패턴을 조사하였다. 구체적으로, 상기 포토레지스트 층이 형성된 기재 상부에 다면체 프리즘을 고정시킨 후 300 ~ 400 nm의 UV 광원을 조사시켜 형성되는 3차원 광간섭 패턴을 상기 포토레지스트 층에 조사하여, 3차원 포토레지스트 패턴을 형성하였다. 이 경우, 3차원 포토레지스트 패턴을 형성하기 위하여 3차원 광간섭 리소그래피 기술을 적용하였으며, 4 개 이상의 결맞는 레이져 빛을 중첩하여 형성된 3차원 광간섭 패턴을 조사하여 3차원 다공성 포토레지스트 패턴을 형성하였다.
이어서, 노광 후 베이킹(post-exposure baking) 과정을 60℃의 핫플레이트(hot plate)에서 실시한 후 유기 용매를 이용하여 가교되지 않은 SU-8 포토레지스트 부분을 용해시켜 에칭(etching)하였고, 2-프로판올(propanol)을 이용하여 불순물을 씻어 내어 3차원 다공성 포토레지스트 패턴을 현상하였다.
상기와 같이 형성된 3차원 다공성 포토레지스트 패턴을 전자 현미경으로 촬영한 사진을 도 3에 도시하였다.
3차원 다공성
포토레지스트
패턴의 기공 표면에 촉매 코팅
상기 3차원 다공성 포토레지스트 패턴 샘플을 희석된 SnCl2/HCl 수용액에 10분간 침지한 후 증류수로 충분히 세척한 뒤, PdCl2/HCl 수용액에 10분간 침지한 후 증류수로 충분히 세척하였다. 상기 Pd2 +는 SnCl2 층에 의해 Pd로 환원되어 Pd 촉매층을 형성하였다. 상기 과정을 3회 반복하여 3차원 다공성 포토레지시트 패턴 표면에 Pd 촉매층을 형성하였다.
촉매가 코팅된 3차원 다공성
포토레지스트
패턴의 기공에 금속 코팅
황산구리(Ⅱ)·5수화물(Copper(Ⅱ) sulfate·pentahydrate), 에틸렌 다이아민테트라아세트산(EDTA; ethylene diaminetetraacetic acid), 2,2-디피리딜(2,2-dipyridyl), 및 수산화나트륨을 1 : 3 : 0.04 : 0.02의 몰비로 혼합한 용액을 제조하였다. 그리고 환원제인 포름알데히드를 상기 용액에 대하여 4 : 1의 부피비로 첨가하여 Cu금속 코팅 용액을 제조하였다. 상기 포토레지스트 패턴 샘플을 65℃의 핫플레이트에 올려놓고 상기 패턴이 충분히 잠기도록 상기 구리 전구체 용액을 첨가하였다. 상기 용액이 마르지 않도록 반복해서 주입하며 20분 동안 Cu금속을 코팅하였다.
3차원 다공성 구조체 형성
상기 형성된 3차원 다공성 포토레지스트 패턴의 기공 내로 구리 금속을 성장시킨 후 500℃에서 2 시간 동안 소성 처리하여 3차원 다공성 산화구리 구조체를 형성하였다. 상기 형성된 3차원 다공성 산화구리 구조체의 전자 현미경 사진 및 XRD 회절분석 그래프를 도 4 및 도 5에 각각 나타내었다.
[
시험예
]
광전극
성능 테스트
삼전극법 전기화학적 셀(cell)을 이용하여 상기 형성된3차원 다공성 산화구리 구조체의 광전기화학 특성을 분석하였다. 상기 삼전극법에서 기준 전극에는 Ag/AgCl(3 M NaCl/포화된 AgCl), 상대 전극에는 Pt wire, 작업 전극으로서 상기 실시예에 의하여 FTO 유리 기재에 형성된 3차원 다공성 산화구리 구조체를 사용하였다. 또한, 전해질 용액은 0.5 M Na2SO4을 이용하였다. 대조군으로서 3차원 구조가 아닌 필름 형태의 산화구리를 상기와 같은 무전해 코팅 방법으로 형성된 것을 이용하였다. 광원은 0.85 W, 488 nm 레이저로서 10초 간격의 ON/OFF 방식을 채택하였다. 상기 3차원 다공성 산화구리 구조 전극과 일반 구리 전극의 광전극 성능 테스트 결과를 비교하여 도 6에 나타내었다. 도 6에 나타난 바와 같이, 상기 3차원의 규칙적으로 배열된 다공성(3D copper oxide structure) 산화구리 구조체는 대조군의 산화구리(copper oxide film)필름에 비하여 광원에 대한 광전류(photocurrent)의 정도에 있어서 향상된 성능을 보이고 있다.
이상, 구현예 및 실시예를 들어 본원을 상세하게 설명하였으나, 본원은 상기 구현예 및 실시예들에 한정되지 않으며, 여러 가지 다양한 형태로 변형될 수 있으며, 본원의 기술적 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 많은 변형이 가능함이 명백하다.
Claims (16)
- 광간섭 리소그래피를 이용하여 3차원 다공성 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계;
상기 3차원 다공성 포토레지스트 패턴의 기공 표면에 촉매를 코팅하는 단계;
상기 촉매가 코팅된 상기 3차원 다공성 포토레지스트 패턴의 기공 표면에 금속을 코팅하여 금속/포토레지스트 복합체를 형성하는 단계; 및
상기 금속/포토레지스트 복합체로부터 상기 포토레지스트를 제거하여 3차원 다공성 구조체를 형성하는 단계
를 포함하며,
상기 금속/포토레지스트 복합체는, 상기 촉매가 코팅된 상기 3차원 다공성 포토레지스트 패턴의 기공의 일부 또는 전부를 채우도록 상기 금속을 코팅함으로써 형성되는 것인,
3차원 다공성 구조체의 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 금속/포토레지스트 복합체로부터 상기 포토레지스트를 제거하는 것은 유기 용매에 의한 용해 처리 또는 소성(calcinations) 처리에 의하여 수행되는 것인, 3차원 다공성 구조체의 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 3차원 다공성 구조체는, 상기 금속 또는 상기 금속의 산화물을 포함하며, 3차원적으로 배열되어 있는 기공을 가지며 상기 기공은 서로 연결되어 것인, 3차원 다공성 구조체의 제조 방법.
- 제 2 항에 있어서,
상기 소성(calcination) 처리는 산화 분위기 또는 환원 분위기에서 수행되는 것인, 3차원 다공성 구조체의 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 광간섭 리소그래피를 이용하여 3차원 다공성 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계는, 기재 상에 형성된 포토레지스트 층에 3차원 광간섭 패턴을 조사하고, 노광후 베이킹 (post-exposure baking) 및 현상하는 것을 포함하는 3차원 광간섭 리소그래피를 이용하여 수행되는 것인, 3차원 다공성 구조체의 제조 방법.
- 제 5 항에 있어서,
상기 형성되는 3차원의 다공성 포토레지스트 패턴 또는 상기 패턴이 가지는 기공의 모양 또는 크기는, 간섭성 평행광의 조사 각도, 조사 방향, 조사 시간, 조사 세기 또는 이들의 조합에 의하여 조절되는 것인, 3차원 다공성 구조체의 제조 방법.
- 제 5 항에 있어서,
상기 형성되는 3차원의 다공성 포토레지스트 패턴 또는 상기 패턴이 가지는 기공의 모양 또는 크기는 상기 노광 후 베이킹 시간에 의하여 조절되는 것인, 3차원 다공성 구조체의 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 3차원 다공성 포토레지스트 패턴이 가지는 기공의 크기는 100 ㎚ 내지 10 ㎛ 인, 3차원 다공성 구조체의 제조 방법.
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 금속은 화학적 습식 증착법에 의하여 코팅되는 것인, 3차원 다공성 구조체의 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 금속은 Ti, Cu, Zr, Sr, Zn, In, Yr, La, V, Mo, W, Sn, Nb, Mg, Al, Y, Sc, Sm, Ga 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 포함하는 것인, 3차원 다공성 구조체의 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 촉매는 금(Au), 은(Ag), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 구리(Cu), 니켈(Ni), 철(Fe), 루테늄(Ru), 로듐(Rh), 코발트(Co), 아연(Zn) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 포함하는 것인, 3차원 다공성 구조체의 제조 방법. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020100077538A KR101269871B1 (ko) | 2010-08-11 | 2010-08-11 | 3차원 다공성 구조체 및 이의 제조 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020100077538A KR101269871B1 (ko) | 2010-08-11 | 2010-08-11 | 3차원 다공성 구조체 및 이의 제조 방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20120021647A KR20120021647A (ko) | 2012-03-09 |
| KR101269871B1 true KR101269871B1 (ko) | 2013-06-07 |
Family
ID=46129900
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020100077538A KR101269871B1 (ko) | 2010-08-11 | 2010-08-11 | 3차원 다공성 구조체 및 이의 제조 방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101269871B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20220111757A (ko) * | 2021-02-01 | 2022-08-10 | 주식회사 비에이치피 | 반도체 제조공정의 유해가스 제거용 촉매 및 이의 제조방법 |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101341216B1 (ko) * | 2012-11-29 | 2014-01-07 | 전남대학교산학협력단 | 광 리소그래피에 기초한 극저밀도 3차원 박막 구조체의 제조방법 |
| WO2016178527A1 (ko) * | 2015-05-07 | 2016-11-10 | 한양대학교 산학협력단 | 공극률을 향상시킨 다공성 구조체 및 그 제조 방법 및 다공성 다중 구조체 및 그 제조 방법 |
| KR101582114B1 (ko) * | 2015-05-07 | 2016-01-21 | 한양대학교 산학협력단 | 공극률을 향상시킨 다공성 구조체 및 그 제조 방법 |
| KR101707138B1 (ko) * | 2015-10-26 | 2017-02-16 | 전남대학교산학협력단 | 광 리소그래피를 이용한 3차원 박막 샌드위치 구조체 및 그 제조 방법 |
| KR101994680B1 (ko) * | 2016-09-09 | 2019-07-01 | 한국과학기술원 | 3차원 나노구조체, 그 제조방법 및 3차원 나노구조체를 포함하는 연료 전지 |
| KR102112031B1 (ko) * | 2018-04-09 | 2020-06-04 | 한국과학기술원 | 정렬된 3차원 다공성 구조를 갖는 사전 농축기 및 그 제조 방법 |
| KR102304949B1 (ko) * | 2019-11-26 | 2021-09-27 | 한국과학기술원 | 신축성 투명도 조절 필름, 투명도 조절 필름의 제조 방법 및 이를 이용한 스마트 윈도우 |
| KR102512747B1 (ko) * | 2020-06-12 | 2023-03-23 | 한국과학기술원 | 배향된 이종 계면을 갖는 신축성 투명도 조절 필름, 그 제조 방법 및 신축성 투명도 조정 필름을 포함하는 스마트 윈도우 |
| KR102513938B1 (ko) * | 2020-08-18 | 2023-03-27 | 한국과학기술원 | 3차원 나노구조 기반의 저온 구동 광활성 가스 센서 및 그 제조 방법 |
| WO2023027331A1 (ko) * | 2021-08-23 | 2023-03-02 | 한국과학기술원 | 세라믹-고분자 복합체의 정렬된 3차원 나노 쉘 구조를 포함하는 가스 크로마토그래피용 마이크로 분별기, 그 제조방법 및 이를 이용한 기체 분별 방법 |
| WO2024111780A1 (en) * | 2022-11-24 | 2024-05-30 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Porous solid oxide composite and solid oxide cell comprising the same |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20050022363A (ko) * | 2003-08-26 | 2005-03-07 | 소니 인터내셔널(유로파) 게엠베하 | 유기 물질 또는 유기 및 무기 물질의 조합의 패터닝 방법 |
| KR20080022321A (ko) * | 2006-09-06 | 2008-03-11 | 주식회사 엘지화학 | 전기변색층 패턴 형성 방법, 이 방법을 이용한 전기변색소자 제조방법 및 전기변색층 패턴을 구비하는 전기변색소자 |
-
2010
- 2010-08-11 KR KR1020100077538A patent/KR101269871B1/ko not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20050022363A (ko) * | 2003-08-26 | 2005-03-07 | 소니 인터내셔널(유로파) 게엠베하 | 유기 물질 또는 유기 및 무기 물질의 조합의 패터닝 방법 |
| KR20080022321A (ko) * | 2006-09-06 | 2008-03-11 | 주식회사 엘지화학 | 전기변색층 패턴 형성 방법, 이 방법을 이용한 전기변색소자 제조방법 및 전기변색층 패턴을 구비하는 전기변색소자 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20220111757A (ko) * | 2021-02-01 | 2022-08-10 | 주식회사 비에이치피 | 반도체 제조공정의 유해가스 제거용 촉매 및 이의 제조방법 |
| KR102498425B1 (ko) | 2021-02-01 | 2023-02-13 | 주식회사 비에이치피 | 반도체 제조공정의 유해가스 제거용 촉매 및 이의 제조방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20120021647A (ko) | 2012-03-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101269871B1 (ko) | 3차원 다공성 구조체 및 이의 제조 방법 | |
| Xia et al. | Nanoplate-built ZnO hollow microspheres decorated with gold nanoparticles and their enhanced photocatalytic and gas-sensing properties | |
| Xie et al. | Facile fabrication of 3D-ordered macroporous nanocrystalline iron oxide films with highly efficient visible light induced photocatalytic activity | |
| Wang et al. | Nanostructured hybrid shells of r-GO/AuNP/m-TiO2 as highly active photocatalysts | |
| Lu et al. | Nano-PtPd cubes on graphene exhibit enhanced activity and durability in methanol electrooxidation after CO stripping–cleaning | |
| Zhang et al. | One-pot room temperature synthesis of Cu2O/Ag composite nanospheres with enhanced visible-light-driven photocatalytic performance | |
| US9855549B2 (en) | Metal oxide nanorod arrays on monolithic substrates | |
| Gawande et al. | Core–shell nanoparticles: synthesis and applications in catalysis and electrocatalysis | |
| Ren et al. | Preparation and enhanced photocatalytic activity of TiO2 nanocrystals with internal pores | |
| Yendrapati et al. | Robust Co9S8@ CdIn2S4 cage for efficient photocatalytic H2 evolution | |
| Cai et al. | Large-scale tunable 3D self-supporting WO3 micro-nano architectures as direct photoanodes for efficient photoelectrochemical water splitting | |
| Yin et al. | Insights into the role of poly (vinylpyrrolidone) in the synthesis of palladium nanoparticles and their electrocatalytic properties | |
| Liang et al. | Nanoplasmonically engineered interfaces on amorphous TiO2 for highly efficient photocatalysis in hydrogen evolution | |
| KR20090122453A (ko) | 하이브리드 금속-반도체 나노입자 그리고 광―유도 전하 분리를 위한 방법 및 그의 적용 | |
| Chuaicham et al. | Importance of ZnTiO3 phase in ZnTi-mixed metal oxide photocatalysts derived from layered double hydroxide | |
| Zhang et al. | Polydopamine-inspired design and synthesis of visible-light-driven Ag NPs@ C@ elongated TiO2 NTs core–shell nanocomposites for sustainable hydrogen generation | |
| Jeong et al. | Shape-dependent charge transfers in crystalline ZnO photocatalysts: Rods versus plates | |
| Liu et al. | ZnO tetrakaidecahedrons with coexposed {001},{101}, and {100} facets: shape-selective synthesis and enhancing photocatalytic performance | |
| Farooq et al. | Review on metals and metal oxides in sustainable energy production: progress and perspectives | |
| Shi et al. | Hot‐Electrons Mediated Efficient Visible‐Light Photocatalysis of Hierarchical Black Au–TiO2 Nanorod Arrays on Flexible Substrate | |
| Olagunju et al. | Size-controlled SrTiO3 nanoparticles photodecorated with Pd cocatalysts for photocatalytic organic dye degradation | |
| Liu et al. | Shape-dependent hydrogen generation performance of PtPd bimetallic co-catalyst coupled with C 3 N 4 photocatalyst | |
| Hung et al. | A vertically integrated ZnO-based hydrogen sensor with hierarchical bi-layered inverse opals | |
| Dal’Acqua et al. | Photocatalytic nanostructured self-assembled poly (allylamine hydrochloride)/poly (acrylic acid) polyelectrolyte films containing titanium dioxide–gold nanoparticles for hydrogen generation | |
| Mishra et al. | Tuning the crystallinity and coverage of SiO2–ZnIn2S4 core–shell nanoparticles for efficient hydrogen generation |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160404 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170330 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180521 Year of fee payment: 6 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |