KR101332306B1 - Method for manufacturing nano freestanding nano thin-film - Google Patents
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Abstract
프리스탠딩 나노 박막 제조방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 프리스탠딩 나노 박막 제조방법은 제1 기재 상부에 나노 박막을 형성하는 제1 단계; 상기 나노 박막 상부에 제2 기재를 형성하고, 상기 제1 기재를 제거하여 적층체를 형성하는 제2 단계; 상기 적층체에서 상기 제2 기재를 제1 용매로 제거하는 제3 단계; 및 상기 제1 용매를 20 dyne/cm 이하의 계면장력을 갖는 제2 용매로 용매 치환하는 제4 단계를 포함한다.A method of manufacturing a freestanding nano thin film is disclosed. Free standing nano thin film manufacturing method according to an embodiment of the present invention comprises a first step of forming a nano thin film on the first substrate; A second step of forming a second substrate on the nano thin film, and removing the first substrate to form a laminate; A third step of removing the second substrate from the laminate with a first solvent; And a fourth step of solvent replacing the first solvent with a second solvent having an interfacial tension of 20 dyne / cm or less.
Description
본 발명은 나노 박막 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 프리스탠딩 나노 박막 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing a nano thin film, and more particularly to a method for producing a freestanding nano thin film.
공중합체의 자기 조립법, 분자인식 방법 또는 Layer-by-Layer 조립법 등으로 제작되는 나노 박막(필름)은 비 휘발성 메모리 소자, 발광 다이오드, 전기화학 센서, 반사방지막 필름 등의 다양한 응용 분야에 이용되고 있으며, 수백 나노미터 이상의 두께를 갖는 다층 나노 박막은 멤브레인 등을 제조하는 데에 이용되고 있다. Nano thin films (films) manufactured by self-assembly, molecular recognition, or layer-by-layer assembly of copolymers are used in various applications such as non-volatile memory devices, light emitting diodes, electrochemical sensors, and anti-reflective films. For example, multilayer nano thin films having a thickness of several hundred nanometers or more have been used to manufacture membranes and the like.
나노 박막은 상술한 것과 같이 다양한 분야에 응용될 수 있으므로, 수 나노미터에서 수백 나노미터까지 두께 조절과 다양한 기능성 조성을 삽입, 조절할 수 있는 고유연성의 프리스탠딩 나노 박막을 보다 경제성 있는 방법으로 제조하기 위한 시도들이 이루어지고 있다.As the nano thin film can be applied to various fields as described above, to manufacture a highly flexible free-standing nano thin film that can insert and control thickness control and various functional compositions from several nanometers to several hundred nanometers in a more economical manner Attempts are being made.
이와 관련하여, 도 1a 및 도 1b는 프리스탠딩 나노 박막(20)을 개략적으로 도시한 도면이다. 도 1a 및 도 1b를 참조하면, 프리스탠딩 나노 박막(20)은 소정 간격으로 이격되어 위치되는 지지부(10)에 의해 양측이 지지되는 구조이거나(도 1a), 관형체와 같이 내부 공간을 가지는 지지관(11)에 의해 지지되는 구조이거나(도 1b), 구멍이 형성되어 있는 판체의 상기 구멍 상에 올려질 수 있다(미도시).1A and 1B schematically illustrate the freestanding nano
그런데, 지지부(10) 또는 지지관(11)과 같이 프리스탠딩 나노 박막(20)을 전면적으로 지지하지 않는 구조에서는, 상부에 프리스탠딩 나노 박막(20)을 직접 형성하는 것은 기술적으로 쉽지 않을 뿐더러 고비용의 고온 공정 등이 요구되어 경제성이 나쁘다는 문제가 있다. 따라서, 평면 구조에서 제조된 나노 박막을 점착/접착 물질을 이용하여 지지부(10) 또는 지지관(11)과 같은 구조위에 상기 나노 박막을 전사하고자 하는 시도가 이루어지고 있는 실정이다. However, in a structure in which the freestanding nano
이와 같이 나노 박막을 전사하는 방법에서는, 전사가 이루어진 다음에는 점착/접착 물질을 제거하는 과정이 필요하다. 이 때, 상기 점착/접착 물질을 제거하는 데에 사용되는 용매로는 물, 알코올, 아세톤, 디메틸포름아마이드(DMF)등이 있으며, 특히 아세톤이 주로 이용되고 있다. 그런데, 상기 용매들을 이용하여 나노 박막을 처리하고 건조시키는 과정에서, 상기 용매가 증발하면서 발생하는 모세관력(capillary force)에 의해서 나노 박막이 물리적 또는 화학적으로 변형된다는 문제점이 있었다. 나노 박막이 모세관력을 이기지 못하고 찢어지거나 변형되는 현상 등이 그것이다. 이러한 문제점은 나노 박막을 재현성 있게 제조하는 것에 장애요소로 작용할 뿐만 아니라, 임계건조기(critical point dryer)와 같은 고가의 장비들이 요구되므로 경제성 있는 나노 박막을 제조하는 데에 어려움이 있었다.As described above, in the method of transferring the nano thin film, after the transfer is performed, a process of removing the adhesive / adhesive material is required. At this time, the solvent used to remove the adhesive / adhesive substance is water, alcohol, acetone, dimethylformamide (DMF) and the like, in particular acetone is mainly used. However, in the process of treating and drying the nano thin film using the solvents, there was a problem in that the nano thin film is physically or chemically modified by capillary force generated when the solvent evaporates. Nano thin film is not to overcome the capillary force tearing or deformation. This problem not only acts as a barrier to reproducibly producing nano thin films, but also requires expensive equipment such as a critical point dryer, thus making it difficult to manufacture economical nano thin films.
본 발명의 실시예들에서는 저비용의 경제성 있는 방법으로 프리스탠딩 나노 박막을 제조할 수 있는 방법을 제공하고자 한다.Embodiments of the present invention to provide a method for manufacturing a freestanding nano thin film in a low-cost economic method.
본 발명의 일 측면에 따르면, 제1 기재 상부에 나노 박막을 형성하는 제1 단계; 상기 나노 박막 상부에 제2 기재를 형성하고, 상기 제1 기재를 제거하여 적층체를 형성하는 제2 단계; 상기 적층체에서 상기 제2 기재를 제1 용매로 제거하는 제3 단계; 및 상기 제1 용매를 20 dyne/cm 이하의 계면장력을 갖는 제2 용매로 용매 치환하는 제4 단계를 포함하는 프리스탠딩 나노 박막 제조방법이 제공될 수 있다. According to an aspect of the invention, the first step of forming a nano thin film on the first substrate; A second step of forming a second substrate on the nano thin film, and removing the first substrate to form a laminate; A third step of removing the second substrate from the laminate with a first solvent; And a fourth step of solvent-substituting the first solvent with a second solvent having an interfacial tension of 20 dyne / cm or less.
이 때, 상기 나노 박막의 두께는 0.1 내지 100nm 일 수 있다. At this time, the thickness of the nano thin film may be 0.1 to 100nm.
또한, 상기 나노 박막은 그래핀(Graphene) 또는 카본나노튜브(Carbon Nano Tube)와 같은 탄소 동소체; SiN; SiO2; 금(Au), 백금(Pt), 은(Ag), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 몰리브덴(Mo) 또는 이들의 합금과 같은 금속; 실리콘(Si), 게르마늄(Ge), GaAs, GaN 또는 GaP와 같은 반도체 재료; ZnO, ZrO2, TiO2 또는 HfO2와 같은 금속산화물; 폴리티오펜, 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜), 폴리아세틸렌 또는 폴리아닐린과 같은 전도성 고분자로 이루어진 군에서 선택되는 물질로 박막화될 수 있다.In addition, the nano thin film may be a carbon allotrope such as graphene or carbon nanotubes; SiN; SiO 2 ; Metals such as gold (Au), platinum (Pt), silver (Ag), aluminum (Al), copper (Cu), chromium (Cr), nickel (Ni), molybdenum (Mo) or alloys thereof; Semiconductor materials such as silicon (Si), germanium (Ge), GaAs, GaN or GaP; Metal oxides such as ZnO, ZrO 2 , TiO 2 or HfO 2 ; It may be thinned with a material selected from the group consisting of conductive polymers such as polythiophene, poly (3,4-ethylenedioxythiophene), polyacetylene or polyaniline.
또한, 상기 제2 기재는 폴리(메틸)아크릴레이트, 폴리스티렌, PDMS(polydimethylsiloxane), 폴리 우레탄계 필름, 수계 점착제, 수용성 점착제(폴리비닐알코올), 초산 비닐 에멀젼 접착제, 핫멜트 접착제, 광경화용(UV, 가시광, 전자선, UV/EB 경화용) 접착제, 광연화용 테이프, PBI(Polybenizimidazole), PI(Polyimide), Silicone/imide, BMI(Bismaleimide), 변성 에폭시 수지, PVB(Polyvinylalcohol)테이프, 접착 테이프(adhesive tape), 풀(glue), 에폭시수지(epoxy resin), 광연화용 테이프, 열 박리성 테이프 또는 수용성 테이프일 수 있다. In addition, the second substrate is poly (methyl) acrylate, polystyrene, PDMS (polydimethylsiloxane), polyurethane-based film, water-based adhesive, water-soluble adhesive (polyvinyl alcohol), vinyl acetate emulsion adhesive, hot melt adhesive, photocuring (UV, visible light , Electron beam, UV / EB curing adhesive, photosoftening tape, PBI (Polybenizimidazole), PI (Polyimide), Silicone / imide, BMI (Bismaleimide), modified epoxy resin, PVB (Polyvinylalcohol) tape, adhesive tape (adhesive tape) , Glue, epoxy resin, photosoftening tape, heat peelable tape or water soluble tape.
또한, 상기 제1 용매는 상기 제2 기재를 선택적으로 제거하는 것으로, 물; 황산, 질산, 불산 또는 수산화나트륨을 포함하는 수용액; 이소프로필알코올(IPA), 프로필렌 글리콜 모노메틸에테르 아세테이트, 메틸이소부틸케톤, 테트라하이드로퓨란(THF), 사염화탄소(CCl4), 헥산, 4-메틸-2-펜타논, 케톤, 메틸에틸케톤, 프로판올, 부탄올, 펜탄올, 헥산올, 디메틸설폭사이드, 디메틸포름아마이드, N-메틸피롤리돈, 아세톤, 아세토니트릴, 테칸, 노난, 옥탄, 헵탄 및 펜탄으로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. In addition, the first solvent is to selectively remove the second substrate, water; Aqueous solutions containing sulfuric acid, nitric acid, hydrofluoric acid or sodium hydroxide; Isopropyl alcohol (IPA), propylene glycol monomethyl ether acetate, methyl isobutyl ketone, tetrahydrofuran (THF), carbon tetrachloride (CCl 4 ), hexane, 4-methyl-2-pentanone, ketone, methyl ethyl ketone, propanol , Butanol, pentanol, hexanol, dimethylsulfoxide, dimethylformamide, N-methylpyrrolidone, acetone, acetonitrile, tecan, nonane, octane, heptane and pentane.
또한, 상기 제2 용매는 메톡시-노나플루오로부탄, 에톡시-노나플루오로부탄, 메틸 노나플루오로이소부틸 에테르 또는 메틸 노나플루오로부틸 에테르을 포함하는 알콕시-나노플루오로부탄; C2Cl3F3, C2Cl2H3F, C3Cl2HF5, C5H2F10, 2,2,2-트리플루오로에틸 아크릴레이트, 디클로로디메틸실란, 클로로트리메틸실란 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. In addition, the second solvent may be alkoxy-nanofluorobutane including methoxy-nonafluorobutane, ethoxy-nonafluorobutane, methyl nonafluoroisobutyl ether or methyl nonafluorobutyl ether; C 2 Cl 3 F 3 , C 2 Cl 2 H 3 F, C 3 Cl 2 HF 5 , C 5 H 2 F 10 , 2,2,2-trifluoroethyl acrylate, dichlorodimethylsilane, chlorotrimethylsilane and It may be selected from the group consisting of a mixture thereof.
이 때, 상기 제2 용매는 끓는점이 100℃ 이하일 수 있다. In this case, the second solvent may have a boiling point of 100 ° C. or less.
한편, 상기 제2 용매를 건조하는 제5 단계를 더 포함할 수 있다. Meanwhile, the method may further include a fifth step of drying the second solvent.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 제1 기재 상부에 나노 박막을 형성하는 제1 단계; 상기 나노 박막 상부에 제2 기재를 형성하고, 상기 제1 기재를 제거하여 적층체를 형성하는 제2 단계; 상기 적층체에서 상기 제2 기재를 용매로 제거하는 제3 단계; 및 상기 용매에 계면활성제를 첨가하여 상기 용매의 계면장력을 낮추는 제4 단계를 포함할 수 있다. According to another aspect of the invention, the first step of forming a nano thin film on the first substrate; A second step of forming a second substrate on the nano thin film, and removing the first substrate to form a laminate; A third step of removing the second substrate from the laminate with a solvent; And a fourth step of lowering the interfacial tension of the solvent by adding a surfactant to the solvent.
이 때, 상기 계면활성제는 불화 계면활성제일 수 있다.In this case, the surfactant may be a fluorinated surfactant.
본 발명의 실시예들에서는 저계면장력을 갖는 용매 치환 과정을 거침으로써, 건조시에 나노 박막의 변형을 방지할 수 있다.In the embodiments of the present invention, by performing a solvent substitution process having a low interfacial tension, it is possible to prevent deformation of the nano thin film during drying.
또한, 상대적으로 간단한 용매 치환 공정을 거치면 되므로 추가적인 고가의 장비들이 필요하지 않아, 경제성 있는 방법으로 나노 박막을 제조할 수 있다.In addition, since it requires a relatively simple solvent replacement process, no additional expensive equipment is required, and thus, nano-thin films can be manufactured in an economical manner.
도 1a 및 도 1b는 프리스탠딩 나노 박막을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 프리스탠딩 나노 박막 제조방법의 순서도이다.
도 3a 내지 도 3b는 도 2의 제조방법을 개략적으로 도시한 공정도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 프리스탠딩 나노 박막 제조방법의 순서도이다.
도 5는 본 발명의 시험예에서 사용된 기판을 촬영한 사진이다.
도 6은 본 발명의 시험예에서 비교예 1의 수율 그래프이다.
도 7은 본 발명의 시험예에서 실시예의 수율 그래프이다.1A and 1B schematically illustrate a freestanding nano thin film.
2 is a flow chart of a method for manufacturing a freestanding nano thin film according to an embodiment of the present invention.
3A to 3B are process diagrams schematically showing the manufacturing method of FIG. 2.
4 is a flow chart of a method for manufacturing a freestanding nano thin film according to another embodiment of the present invention.
5 is a photograph of the substrate used in the test example of the present invention.
6 is a yield graph of Comparative Example 1 in a test example of the present invention.
7 is a yield graph of the examples in the test example of the present invention.
이하, 본 발명의 실시예들에 대하여 구체적으로 설명하도록 한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 프리스탠딩 나노 박막 제조방법의 순서도이고, 도 3a 내지 도 3b는 도 2의 제조방법을 개략적으로 도시한 공정도이다. 2 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a freestanding nano thin film according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 3A to 3B are process diagrams schematically illustrating the method of FIG. 2.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 프리스탠딩 나노 박막 제조방법(S100, 이하, 나노 박막 제조방법)은 제1 기재 상부에 나노 박막을 형성하는 제1 단계(S110); 상기 나노 박막 상부에 제2 기재를 형성하고, 상기 제1 기재를 제거하여 적층체를 형성하는 제2 단계(S120); 상기 적층체에서 상기 제2 기재를 제1 용매로 제거하는 제3 단계(S130); 및 상기 제1 용매를 저계면장력을 갖는 제2 용매로 용매 치환하는 제4 단계(S140)를 포함할 수 있다. 2, the method of manufacturing a freestanding nano thin film according to an embodiment of the present invention (S100, hereinafter, a nano thin film manufacturing method) is a first step (S110) for forming a nano thin film on the first substrate; Forming a second substrate on the nano thin film, and removing the first substrate to form a laminate (S120); A third step (S130) of removing the second substrate from the laminate with a first solvent; And a fourth step S140 of solvent substitution of the first solvent with a second solvent having low interfacial tension.
또한, 나노 박막 제조방법(S100)은 상기 적층체를 건조하는 제5 단계(S150)를 더 포함할 수 있다. In addition, the nano-film manufacturing method (S100) may further include a fifth step (S150) of drying the laminate.
나노 박막 제조방법(S100)에서 상기 나노 박막은 나노급의 크기로 형성되는 박막을 의미한다. 상기 나노 박막은 다양한 재료를 박막화하여 형성되는 것으로, 이 때 상기 재료는 특정 재료로 한정되지는 않는다. 즉, 나노급의 크기로 박막화 가능한 재료들은 상기 나노 박막에 모두 포함될 수 있다.In the method of manufacturing a nano thin film (S100), the nano thin film refers to a thin film formed in a nanoscale size. The nano thin film is formed by thinning various materials, and the material is not limited to a specific material. That is, all materials that can be thinned to nanoscale size may be included in the nano thin film.
예를 들면, 상기 나노 박막은 그래핀(Graphene), 그래파이트, 단일층 그래핀, 다층 그래핀, 그래핀 옥사이드, 그래파이트 옥사이드 등의 그래핀 또는 그래파이트 산화물과 같은 탄소 동소체; 실리콘 나이트라이드(SiN); 실리콘 옥사이드(SiO2); 금(Au), 백금(Pt), 은(Ag), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 몰리브덴(Mo) 또는 이들의 합금과 같은 금속; 실리콘(Si), 게르마늄(Ge), GaAs, GaN 또는 GaP와 같은 반도체 재료; ZnO, ZrO2, TiO2 또는 HfO2와 같은 금속산화물; 폴리티오펜, 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜), 폴리아세틸렌 또는 폴리아닐린과 같은 전도성 고분자 등에서 선택되는 재료를 나노급의 크기로 박막화 함으로써 형성될 수 있다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위해서 상기 나노 박막이 그래핀(Graphene)인 경우를 중심으로 설명하도록 한다. For example, the nano thin film may be a carbon allotrope such as graphene or graphite oxide such as graphene, graphite, single layer graphene, multilayer graphene, graphene oxide, graphite oxide, or the like; Silicon nitride (SiN); Silicon oxide (SiO 2 ); Metals such as gold (Au), platinum (Pt), silver (Ag), aluminum (Al), copper (Cu), chromium (Cr), nickel (Ni), molybdenum (Mo) or alloys thereof; Semiconductor materials such as silicon (Si), germanium (Ge), GaAs, GaN or GaP; Metal oxides such as ZnO, ZrO 2 , TiO 2 or HfO 2 ; It may be formed by thinning a material selected from a conductive polymer such as polythiophene, poly (3,4-ethylenedioxythiophene), polyacetylene, or polyaniline to a nanoscale size. However, hereinafter, the nano thin film will be described based on the case of graphene for convenience of description.
이하, 각 단계별로 나노 박막 제조방법에 대하여 설명하도록 한다.
Hereinafter, a method of manufacturing a nano thin film for each step will be described.
1. 제1 단계(1. First step ( S110S110 ))
도 3a를 참조하면, 우선 제1 기재(110) 상부에 나노 박막(120)을 형성한다. 제1 기재(110) 상부에 나노 박막(120)을 형성하는 방법은 한정되지 않는다. 나노 박막(120)이 그래핀으로 형성되는 경우에 제1 기재(110) 상부에서 그래핀을 성장시킴으로써 나노 박막(120)을 형성할 수 있으며, 나노 박막(120)이 금속재료로 형성되는 경우에는 제1 기재(110) 상부에 증착 또는 용액 공정 등을 통하여 나노 박막(120)을 형성할 수 있다. Referring to FIG. 3A, first, a nano
제1 기재(110)는 특정 재료로 한정되지 않는다. 예를 들면, 제1 기재(110)는 실리콘, Ni, Co, Fe, Pt, Au, Al, Cr, Cu, Mg, Mn, Mo, Rh, Si, Ta, Ti, W, U, V, Zr, 황동, 청동, 백동, 스테인리스 스틸 및 Ge로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 금속 또는 합금을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. The
나노 박막(120)이 그래핀으로 형성되는 경우에, 제1 기재(110)에 상기 그래핀을 성장시키는 방법으로는 예를 들면, 박리법(exfolidation), 승화법(SiC 기판 상의 그래핀 형성법) 또는 화학기상증착법일 수 있다. 상기 화학기상증착법의 예로는 고온 화학기상증착(RTCVD), 유도결합플라즈마 화학기상증착(ICP-CVD), 저압 화학기상증착(LPCVD), 상압 화학기상증착(APCVD), 금속 유기화학기상증착(MOCVD), 플라즈마 화학기상증착(PECVD) 등이 있으며, 이에 제한되지는 않는다.When the nano
나노 박막(120)의 두께는 0.1 내지 100nm 일 수 있다. 나노 박막(120)의 두께가 0.1nm 미만인 경우에는 프리스탠딩 나노 박막을 형성하기 어려우며, 나노 박막(120)의 두께가 100nm를 초과하는 경우에는 상대적으로 박막의 기계적 강도가 강해지므로 본 발명의 목적을 달성하기 여럽다.
The thickness of the nano
2. 제2 단계(2. Second step ( S120S120 ))
다음으로, 도 3b를 참조하면, 나노 박막(120) 상부에 제2 기재(130)를 형성하고, 제1 기재(110)를 제거하여 적층체를 형성한다. Next, referring to FIG. 3B, the
제2 기재(130)는 나노 박막(120)을 원하는 기판에 전사하기 위하여 일시적으로 지지하는 역할을 수행하는 것으로, 추가적으로 나노 박막(120)을 보호하는 역할도 할 수 있다. The
제2 기재(130)는 예를 들면, 폴리(메틸)아크릴레이트, 폴리스티렌, PDMS(polydimethylsiloxane), 폴리 우레탄계 필름, 수계 점착제, 수용성 점착제(폴리비닐알코올), 초산 비닐 에멀젼 접착제, 핫멜트 접착제, 광경화용(UV, 가시광, 전자선, UV/EB 경화용) 접착제, 광연화용 테이프, PBI(Polybenizimidazole), PI(Polyimide), Silicone/imide, BMI(Bismaleimide), 변성 에폭시 수지, PVB(Polyvinylalcohol)테이프/박막, 일반 접착 테이프 등 일 수 있다. The
또한, 제2 기재(130)의 상부에는 나노 박막(120)의 접착 또는 분리를 용이하게 하기 위하여 점착층(미도시)이 추가적으로 형성될 수 있다. 상기 점착층은 접착 테이프, 풀, 에폭시 수지, 광연화용 테이프, 열박리성 테이프 또는 수용성 테이프를 포함할 수 있다.In addition, an adhesive layer (not shown) may be additionally formed on the
나노 박막(120) 상부에 제2 기재(130)를 형성하는 방법은 한정되지 않는다. 예를 들면, 스핀 코팅 등의 용액 공정 또는 단순 부착 등의 방법을 이용할 수 있다.The method of forming the
한편, 나노 박막(120)에서 제1 기재(110)를 제거하는 방법은 에칭법 등의 방법을 이용할 수 있다. 예를 들면, 상기 적층체에서 제1 기재(110)만을 에칭시키는 에칭 용액을 거치도록 구성하여 제1 기재(110)를 제거하는 것이 가능하다. 또한, 이와 같은 공정은 제1 기재(110)가 완전히 제거될 때까지 반복적으로 수행하는 것이 가능하다(이상 S120).
Meanwhile, the method of removing the
3. 제3 단계(3. The third step ( S130S130 ))
다음으로, 도 3c를 참조하면, 상기 적층체에서 제2 기재(130)를 제1 용매(A)로 제거한다. Next, referring to FIG. 3C, the
제1 용매(A)는 상기 적층체에서 제2 기재(130)를 선택적으로 제거하기 위한 것으로, 제2 기재(130)의 종류에 따라 대응하여 선택될 수 있다. 제1 용매(A)의 예로는, 물; 황산, 질산, 불산, 수산화나트륨 등을 포함하는 수용액; 이소프로필알코올(IPA), 프로필렌 글리콜 모노메틸에테르 아세테이트, 메틸이소부틸케톤, 테트라하이드로퓨란(THF), 사염화탄소(CCl4), 헥산, 4-메틸-2-펜타논, 케톤, 메틸에틸케톤, 프로판올, 부탄올, 펜탄올, 헥산올, 디메틸설폭사이드, 디메틸포름아마이드, N-메틸피롤리돈, 아세톤, 아세토니트릴, 테칸, 노난, 옥탄, 헵탄 또는 펜탄 등을 들 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. The first solvent (A) is for selectively removing the
예를 들면, 제1 기재(110)가 제거된 상기 적층체를 제1 용매(A)가 담겨진 수조에 넣고 일정 시간 동안 반응시킴으로써, 제2 기재(130)를 제거할 수 있다. 이 때, 제2 기재(130)가 폴리 우레탄계 필름 또는 변성 에폭시 수지와 같은 폴리머 박막인 경우에는 제1 용매(A)로 아세톤을 사용할 수 있으며, 반응 시간은 특정 시간으로 한정되지 않는다. For example, the
한편, 상기 수조 내에 관형체와 같이 내부 공간을 가지는 지지부(200)를 배치하고, 상기 적층체를 지지부(200) 상부에 올릴 수도 있다. 또한, 제1 용매(A)의 종류에 따라 반응시 유독성 물질들이 배출되는 경우가 있을 수 있으므로, 상기 수조는 후드(hood)로 대체하는 것이 가능하다(이상 S130).
On the other hand, it is possible to arrange the
4. 제4 단계(4. The fourth step ( S140S140 ) 및 제5 단계() And the fifth step ( S150S150 ))
다음으로, 도 3d를 참조하면, 제1 용매(A)를 저계면장력을 갖는 제2 용매(B)로 용매 치환한다. 용매 치환하는 방법은 특정 방법으로 한정되지 않으며, 예를 들면, 수조에 담긴 제1 용매(A)를 배출시킴과 동시에 상기 수조 안으로 제2 용매(B)를 채우는 방식을 이용할 수 있다. 한편, 제2 용매(B)의 종류에 따라 유독성 물질들이 배출되는 경우가 있을 수 있으므로, 상기 수조는 후드(hood)로 대체하는 것이 가능하다. Next, referring to FIG. 3D, the solvent is replaced with the second solvent B having the low interfacial tension. The method of replacing the solvent is not limited to a specific method. For example, a method of discharging the first solvent A contained in the water tank and filling the second solvent B into the water tank may be used. On the other hand, since the toxic substances may be discharged depending on the type of the second solvent (B), it is possible to replace the tank with a hood (hood).
제1 용매(A)가 건조시에 증발하면서 발생하는 모세관력(Capillary force)의 크기는 용매가 가진 계면장력(surface tension)에 비례한다. 프리스탠딩 나노 박막 제조시 많이 이용되는 아세톤의 경우에는 계면장력(surface tension)이 23.7 dyne/cm이며, 이 경우에는 용매 증발시에 나노 박막의 변형이 일어나는 문제가 있었다. The amount of capillary force generated as the first solvent A evaporates upon drying is proportional to the surface tension of the solvent. In the case of acetone which is widely used in the preparation of the freestanding nano thin film, the surface tension is 23.7 dyne / cm, and in this case, there is a problem in that the deformation of the nano thin film occurs during evaporation of the solvent.
이와 관련하여, 본 발명의 발명자들은 0.1 내지 100nm 두께의 나노 박막의 경우에, 20 dyne/cm 이하의 계면장력을 갖는 용매를 증발시킬 경우에 모세관력에 의하여 나노 박막이 변형되지 않음을 발견하였다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 프리스탠딩 나노 박막 제조 방법은 제1 용매(A)를 저계면장력을 갖는 제2 용매(B)로 용매 치환하여 용매 증발시 모세관력의 크기를 낮추는 것을 일 특징으로 한다. 여기에서 저계면장력은 20 dyne/cm 이하의 계면장력을 의미한다. In this regard, the inventors of the present invention have found that in the case of 0.1 to 100 nm thick nano thin films, the nano thin films are not deformed by capillary forces when the solvent having an interfacial tension of 20 dyne / cm or less is evaporated. Therefore, the method of manufacturing a freestanding nano thin film according to an embodiment of the present invention lowers the magnitude of the capillary force upon solvent evaporation by solvent substitution of the first solvent A with a second solvent B having low interfacial tension. It features. Here, low interfacial tension means interfacial tension of 20 dyne / cm or less.
제2 용매(B)는 제1 용매(A)와 용매 치환되는 것으로, 저계면장력을 갖는다. 제2 용매(B)의 예로는 메톡시-노나플루오로부탄, 에톡시-노나플루오로부탄, 메틸 노나플루오로이소부틸 에테르 또는 메틸 노나플루오로부틸 에테르을 포함하는 알콕시-나노플루오로부탄; C2Cl3F3, C2Cl2H3F, C3Cl2HF5, C5H2F10, 2,2,2-트리플루오로에틸 아크릴레이트, 디클로로디메틸실란, 클로로트리메틸실란 및 이들의 혼합물 등을 들 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 즉, 제2 용매(B)는 20 dyne/cm 이하의 계면장력을 갖는 모든 용매를 포함할 수 있다.The second solvent (B) is solvent-substituted with the first solvent (A) and has low interface tension. Examples of the second solvent (B) include alkoxy-nanofluorobutane, including methoxy-nonafluorobutane, ethoxy-nonafluorobutane, methyl nonafluoroisobutyl ether or methyl nonafluorobutyl ether; C 2 Cl 3 F 3 , C 2 Cl 2 H 3 F, C 3 Cl 2 HF 5 , C 5 H 2 F 10 , 2,2,2-trifluoroethyl acrylate, dichlorodimethylsilane, chlorotrimethylsilane and Mixtures thereof, and the like, but are not limited thereto. That is, the second solvent B may include all solvents having an interfacial tension of 20 dyne / cm or less.
한편, 제2 용매(B)는 20 dyne/cm 이하의 계면장력을 가지고, 추가적으로 끓는점(boiling point)이 100℃ 이하의 용매일 수 있다. 끓는점이 높을 경우에는 용매를 증발시키는 데에 상대적으로 시간이 많이 걸리므로, 공정시간이 길어지는 문제점이 있기 때문이다(이상 S140).On the other hand, the second solvent (B) has an interfacial tension of 20 dyne / cm or less, additionally the boiling point (boiling point) may be a solvent of 100 ℃ or less. If the boiling point is high because it takes a relatively long time to evaporate the solvent, there is a problem that the process time is long (more than S140).
다음으로, 제2 용매(B)를 건조한다. 건조 방법은 특정 방법으로 한정되지 않으며, 자연건조, 가열건조, 바람건조 등을 이용할 수 있다. 특히, 온도가 증가할수록 계면장력이 떨어지는 것이 일반적이므로 가열건조를 이용하는 것이 바람직하나, 필수적인 것은 아니다(이상 S150).
Next, the second solvent (B) is dried. The drying method is not limited to a specific method, and natural drying, heat drying, wind drying and the like can be used. In particular, it is preferable to use heat drying because the interfacial tension is generally lower as the temperature is increased, but it is not essential (above S150).
이하, 본 발명의 다른 실시예에 따른 프리스탠딩 나노 박막 제조방법에 대하여 설명하도록 한다. 다만, 설명의 편의를 위하여 전술한 실시예와의 차이점을 중심으로 설명하도록 한다. Hereinafter, a method of manufacturing a freestanding nano thin film according to another exemplary embodiment of the present invention will be described. However, for convenience of description, the description will be made based on differences from the above-described embodiment.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 프리스탠딩 나노 박막 제조방법(S200)의 순서도이다. 4 is a flow chart of a method of manufacturing a freestanding nano thin film (S200) according to another embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 프리스탠딩 나노 박막 제조방법(S200, 이하 나노 박막 제조방법)은 제1 기재 상부에 나노 박막을 형성하는 제1 단계(S210); 상기 나노 박막 상부에 제2 기재를 형성하고, 상기 제1 기재를 제거하여 적층체를 형성하는 제2 단계(S220); 상기 적층체에서 상기 제2 기재를 용매로 제거하는 제3 단계(S230); 및 상기 용매에 계면활성제를 첨가하여 상기 용매의 계면장력을 낮추는 제4 단계(S240)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 4, the method for manufacturing a freestanding nano thin film according to another exemplary embodiment of the present invention (S200, hereinafter, referred to as a nano thin film manufacturing method) may include forming a nano thin film on an upper portion of a first substrate (S210); Forming a second substrate on the nano thin film, and removing the first substrate to form a laminate (S220); A third step (S230) of removing the second substrate from the laminate with a solvent; And a fourth step S240 of lowering the interfacial tension of the solvent by adding a surfactant to the solvent.
또한, 나노 박막 제조방법(S200)은 상기 용매를 건조하는 제5 단계(S250)를 더 포함할 수 있다.In addition, the nano-film manufacturing method (S200) may further include a fifth step (S250) of drying the solvent.
나노 박막 제조방법(S200)에서 제1 단계(S210), 제2 단계(S220) 및 제3 단계(S230)는 전술한 실시예와 동일 또는 유사하므로 중복 설명은 생략하도록 한다. 한편, 나노 박막 제조방법(S200)에서 상기 용매는 전술한 실시예에서의 제1 용매(A)와 동일 또는 유사한 용매일 수 있다. Since the first step S210, the second step S220, and the third step S230 are the same as or similar to those of the above-described embodiment, a redundant description thereof will be omitted. On the other hand, in the nano-film manufacturing method (S200), the solvent may be the same or similar solvent as the first solvent (A) in the above-described embodiment.
나노 박막 제조방법(S200)에서 제3 단계(S230)까지 수행한 후에는, 상기 용매에 계면활성제(surfactant)를 첨가하여 상기 용매의 계면장력을 낮춘다. 이 때, 상기 계면활성제는 불화 계면활성제(fluorosurfactant)일 수 있다. 상기 불화 계면활성제의 경우에는 계면장력을 떨어뜨리는 효과가 있으므로, 상기 용매에 상기 불화 계면활성제를 소량 첨가하는 것으로 상기 용매의 계면장력을 크게 낮출 수 있다. 따라서, 상기 용매의 증발시에 발생하는 모세관력의 크기가 낮아질 수 있다. 이와 같은 불화 계면활성제를 포함한 계면활성제들은 통상적인 방법을 통하여 상업적으로 판매되는 것을 입수할 수 있다(이상 S240). After performing the third step (S230) in the nano-film manufacturing method (S200), to lower the interfacial tension of the solvent by adding a surfactant (surfactant) to the solvent. In this case, the surfactant may be a fluorosurfactant. In the case of the fluorinated surfactant, there is an effect of lowering the interfacial tension, and by adding a small amount of the fluorinated surfactant to the solvent, the interfacial tension of the solvent can be greatly reduced. Therefore, the magnitude of the capillary force generated upon evaporation of the solvent can be lowered. Surfactants including such fluorinated surfactants can be obtained commercially available through conventional methods (S240).
다음으로, 계면활성제를 첨가하여 계면장력이 낮아진 상기 용매를 건조한다. 건조 방법은 특정 방법으로 한정되지 않으며, 자연건조, 가열건조, 바람건조 등을 이용할 수 있다. 특히, 온도가 증가할수록 계면장력이 떨어지는 것이 일반적이므로 가열건조를 이용하는 것이 바람직하나, 필수적인 것은 아니다(이상 S250)Next, a surfactant is added to dry the solvent having low interfacial tension. The drying method is not limited to a specific method, and natural drying, heat drying, wind drying and the like can be used. In particular, it is preferable to use heat drying because the interfacial tension decreases as the temperature increases, but it is not essential (above S250).
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에서는 저계면장력을 갖는 용매 치환 과정을 거침으로써, 건조시에 나노 박막의 변형을 방지할 수 있다. 또한, 상대적으로 간단한 용매 치환 공정 또는 계면활성제 첨가 공정을 거치면 되므로 추가적인 고가의 장비들이 필요하지 않아, 경제성 있는 방법으로 나노 박막을 제조할 수 있다.As described above, in the embodiments of the present invention, by performing a solvent substitution process having low interfacial tension, it is possible to prevent deformation of the nano thin film during drying. In addition, since a relatively simple solvent replacement process or a surfactant addition process is required, additional expensive equipment is not required, and thus, the nano thin film may be manufactured in an economical manner.
또한, 본 발명은 상술한 프리스탠딩 나노 박막 제조방법에 의해 제조되는 프리스탠딩 나노 박막을 추가적으로 제공할 수 있다. 상기 프리스탠딩 나노 박막은 비 휘발성 메모리 소자, 발광 다이오드, 전기화학 센서, 반사방지막 필름, 멤브레인 등 다양한 용도로 이용될 수 있다. In addition, the present invention may further provide a freestanding nano thin film manufactured by the above-described freestanding nano thin film manufacturing method. The freestanding nano thin film may be used for various purposes such as a nonvolatile memory device, a light emitting diode, an electrochemical sensor, an antireflection film, a membrane, and the like.
이하, 본 발명의 시험예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하도록 한다. 다만, 하기 시험예는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 예시된 것일 뿐, 본 발명의 권리범위를 제한하는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to test examples of the present invention. However, the following test examples are only illustrated to specifically illustrate the present invention, and do not limit the scope of the present invention.
시험예Test Example
비교예Comparative Example 및 And 실시예Example 준비 Ready
시험을 위하여, 프리스탠딩 나노 박막이 놓여질 기판을 준비하였다. 상기 기판에는 프리스탠딩 나노 박막을 올려놓기 위하여 복수개의 홀을 형성하였다. 상기 홀의 직경은 5㎛, 10㎛, 20㎛, 30㎛의 크기로 달리하여 각각 복수 개를 형성하였다. 이와 관련하여, 도 5는 본 발명의 시험예에서 사용된 상기 기판을 촬영한 사진이다.For the test, a substrate on which a freestanding nano thin film is to be placed was prepared. A plurality of holes were formed in the substrate in order to put a free standing nano thin film. The diameters of the holes were 5 μm, 10 μm, 20 μm, and 30 μm, respectively, to form a plurality of holes. In this regard, Figure 5 is a photograph of the substrate used in the test example of the present invention.
다음으로, 나노 박막 적층체를 제조하였다. 나노 박막을 이루는 재료로는 그래핀(Graphene)을 선택하였으며, Cu 기재 상에 그래핀 박막을 형성하고 상기 그래핀 박막의 상부에 PDMS(폴리디메틸실록산) 박막을 형성하였다. 다음으로, Cu 기재를 에칭하여 제거하여, 그래핀 박막-PDMS 박막 적층체를 복수 개 제조하였다. Next, a nano thin film laminate was prepared. Graphene was selected as a material for forming the nano thin film, and a graphene thin film was formed on a Cu substrate, and a PDMS (polydimethylsiloxane) thin film was formed on the graphene thin film. Next, the Cu substrate was etched and removed to prepare a plurality of graphene thin film-PDMS thin film laminates.
다음으로, 제1 용매로는 아세톤을 선택하였고, 제2 용매로는 물 또는 메톡시-노나플루오로부탄(C4F9OCH3, 3M社 HFE-7100)을 선택하여 비교예 및 실시예를 준비하였다. 비교예 및 실시예에 대하여 하기 [표 1]에 정리하였다.Next, acetone was selected as a first solvent, and water or methoxy-nonafluorobutane (C 4 F 9 OCH 3 , 3M HFE-7100) was selected as a second solvent. Ready. The comparative example and the Example were put together in following [Table 1].
다음으로, 상기 기판의 복수개의 홀 상부에 제조된 적층체를 각각 올려놓고, 비교예 및 실시예에 따라 용매 처리한 다음의 수율(yield)을 비교하였다. Next, the laminates prepared on the plurality of holes on the substrate were placed, respectively, and the yields after the solvent treatment were compared according to Comparative Examples and Examples.
도 6은 본 발명의 시험예에서 비교예 1의 수율 그래프이고, 도 7은 본 발명의 시험예에서 실시예의 수율 그래프이다. 계면장력이 가장 높은 물을 제2 용매로 선택하여 제1 용매를 치환한 비교예 2의 경우에는 모든 홀에 있는 나노 박막이 파손되었으므로 결과 그래프를 도시할 수 없었음을 밝혀둔다. FIG. 6 is a yield graph of Comparative Example 1 in a test example of the present invention, and FIG. 7 is a yield graph of an example in a test example of the present invention. In the case of Comparative Example 2 in which water having the highest interfacial tension was selected as the second solvent and the first solvent was substituted, it was found that the graph of the result could not be shown because the nano thin films in all the holes were broken.
도 6 및 도 7을 참조하면, X축은 홀의 크기(㎛)이고, Y축은 수율(%)을 나타낸다. 제1 용매로 아세톤을 선택하고, 별도의 제2 용매로 용매 치환하지 않은 경우(비교예 1), 홀의 크기가 5㎛인 경우에 24%의 나노 박막만이 파손되지 않았으며, 홀의 크기가 증가할수록 파손되는 나노 박막은 늘어나 수율이 낮아짐을 확인할 수 있었다. 그러나, 제1 용매로 아세톤을 선택하고, 계면장력이 20 dyne/cm 이하인 메톡시-노나플루오로부탄을 제2 용매로 선택하여 용매 치환하는 경우(실시예), 홀의 크기가 5㎛인 경우에는 100% 나노 박막이 파손되지 않았으며, 홀의 크기가 30㎛인 경우에도 수율이 60%로 나타나서 나노 박막의 파손율이 크게 저감됨을 확인할 수 있었다. 6 and 7, the X axis represents the size of the hole (μm) and the Y axis represents the yield (%). When acetone was selected as the first solvent and the solvent was not substituted with a second solvent (Comparative Example 1), only 24% of the nano thin films did not break when the hole size was 5 μm, and the hole size was increased. As the nano film breaks more and more, the yield decreased. However, when acetone is selected as the first solvent, and methoxy-nonafluorobutane having an interfacial tension of 20 dyne / cm or less is selected as a second solvent to replace the solvent (Example), when the hole size is 5 m The 100% nano thin film was not broken, and even when the hole size was 30 μm, the yield was 60%, indicating that the breakage rate of the nano thin film was greatly reduced.
이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit of the invention as set forth in the appended claims. The present invention can be variously modified and changed by those skilled in the art, and it is also within the scope of the present invention.
10: 지지부
11: 지지관
20: 프리스탠딩 나노 박막
110: 제1 기재
120: 나노 박막
130: 제2 기재
A: 제1 용매
B: 제2 용매
200: 지지부10: Support
11: support tube
20: freestanding nano thin film
110: first description
120: nano thin film
130: second substrate
A: first solvent
B: second solvent
200:
Claims (11)
상기 나노 박막 상부에 제2 기재를 형성하고, 상기 제1 기재를 제거하여 적층체를 형성하는 제2 단계;
상기 적층체에서 상기 제2 기재를 제1 용매로 제거하는 제3 단계; 및
상기 제1 용매를 20 dyne/cm 이하의 계면장력을 갖는 제2 용매로 용매 치환하는 제4 단계를 포함하는 프리스탠딩 나노 박막 제조방법.Forming a nano thin film on the first substrate;
A second step of forming a second substrate on the nano thin film, and removing the first substrate to form a laminate;
A third step of removing the second substrate from the laminate with a first solvent; And
And a fourth step of solvent-substituting the first solvent with a second solvent having an interfacial tension of 20 dyne / cm or less.
상기 나노 박막의 두께는 0.1 내지 100nm인 프리스탠딩 나노 박막 제조방법.The method according to claim 1,
The thickness of the nano thin film is 0.1 to 100nm freestanding nano thin film manufacturing method.
상기 나노 박막은 그래핀(Graphene) 또는 카본나노튜브(Carbon Nano Tube)와 같은 탄소 동소체; SiN; SiO2; 금(Au), 백금(Pt), 은(Ag), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 몰리브덴(Mo) 또는 이들의 합금과 같은 금속; 실리콘(Si), 게르마늄(Ge), GaAs, GaN 또는 GaP와 같은 반도체 재료; ZnO, ZrO2, TiO2 또는 HfO2와 같은 금속산화물; 폴리티오펜, 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜), 폴리아세틸렌 또는 폴리아닐린과 같은 전도성 고분자로 이루어진 군에서 선택되는 물질로 박막화되는 프리스탠딩 나노 박막 제조방법.The method according to claim 1,
The nano thin film may be a carbon allotrope such as graphene or carbon nanotubes; SiN; SiO 2 ; Metals such as gold (Au), platinum (Pt), silver (Ag), aluminum (Al), copper (Cu), chromium (Cr), nickel (Ni), molybdenum (Mo) or alloys thereof; Semiconductor materials such as silicon (Si), germanium (Ge), GaAs, GaN or GaP; Metal oxides such as ZnO, ZrO 2 , TiO 2 or HfO 2 ; A method for producing a freestanding nano thin film which is thinned with a material selected from the group consisting of conductive polymers such as polythiophene, poly (3,4-ethylenedioxythiophene), polyacetylene or polyaniline.
상기 제2 기재는 폴리(메틸)아크릴레이트, 폴리스티렌, PDMS(polydimethylsiloxane), 폴리 우레탄계 필름, 수계 점착제, 수용성 점착제(폴리비닐알코올), 초산 비닐 에멀젼 접착제, 핫멜트 접착제, 광경화용(UV, 가시광, 전자선, UV/EB 경화용) 접착제, 광연화용 테이프, PBI(Polybenizimidazole), PI(Polyimide), Silicone/imide, BMI(Bismaleimide), 변성 에폭시 수지, PVB(Polyvinylalcohol)테이프, 접착 테이프(adhesive tape), 풀(glue), 에폭시수지(epoxy resin), 광연화용 테이프, 열 박리성 테이프 또는 수용성 테이프인 프리스탠딩 나노 박막 제조방법.The method according to claim 1,
The second substrate is poly (methyl) acrylate, polystyrene, PDMS (polydimethylsiloxane), polyurethane film, water-based adhesive, water-soluble adhesive (polyvinyl alcohol), vinyl acetate emulsion adhesive, hot melt adhesive, photocuring (UV, visible light, electron beam , UV / EB curing adhesive, optical softening tape, PBI (Polybenizimidazole), PI (Polyimide), Silicone / imide, BMI (Bismaleimide), modified epoxy resin, PVB (Polyvinylalcohol) tape, adhesive tape, glue (Glue), epoxy resin, optical softening tape, heat-peelable tape or water-soluble tape, a method for producing a freestanding nano thin film.
상기 제1 용매는 상기 제2 기재를 선택적으로 제거하는 것으로,
물; 황산, 질산, 불산 또는 수산화나트륨을 포함하는 수용액; 이소프로필알코올(IPA), 프로필렌 글리콜 모노메틸에테르 아세테이트, 메틸이소부틸케톤, 테트라하이드로퓨란(THF), 사염화탄소(CCl4), 헥산, 4-메틸-2-펜타논, 케톤, 메틸에틸케톤, 프로판올, 부탄올, 펜탄올, 헥산올, 디메틸설폭사이드, 디메틸포름아마이드, N-메틸피롤리돈, 아세톤, 아세토니트릴, 테칸, 노난, 옥탄, 헵탄 및 펜탄으로 이루어진 군에서 선택되는 프리스탠딩 나노 박막 제조방법.The method according to claim 1,
The first solvent is to selectively remove the second substrate,
water; Aqueous solutions containing sulfuric acid, nitric acid, hydrofluoric acid or sodium hydroxide; Isopropyl alcohol (IPA), propylene glycol monomethyl ether acetate, methyl isobutyl ketone, tetrahydrofuran (THF), carbon tetrachloride (CCl 4 ), hexane, 4-methyl-2-pentanone, ketone, methyl ethyl ketone, propanol , Butanol, pentanol, hexanol, dimethyl sulfoxide, dimethylformamide, N-methylpyrrolidone, acetone, acetonitrile, tecan, nonane, octane, heptane and pentane .
상기 제2 용매는 메톡시-노나플루오로부탄, 에톡시-노나플루오로부탄, 메틸 노나플루오로이소부틸 에테르 또는 메틸 노나플루오로부틸 에테르을 포함하는 알콕시-나노플루오로부탄; C2Cl3F3, C2Cl2H3F, C3Cl2HF5, C5H2F10, 2,2,2-트리플루오로에틸 아크릴레이트, 디클로로디메틸실란, 클로로트리메틸실란 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 프리스탠딩 나노 박막 제조방법.The method according to claim 1,
The second solvent may be an alkoxy-nanofluorobutane comprising methoxy-nonafluorobutane, ethoxy-nonafluorobutane, methyl nonafluoroisobutyl ether or methyl nonafluorobutyl ether; C 2 Cl 3 F 3 , C 2 Cl 2 H 3 F, C 3 Cl 2 HF 5 , C 5 H 2 F 10 , 2,2,2-trifluoroethyl acrylate, dichlorodimethylsilane, chlorotrimethylsilane and Free standing nano thin film manufacturing method selected from the group consisting of a mixture thereof.
상기 제2 용매는 끓는점이 100℃ 이하인 프리스탠딩 나노 박막 제조방법.The method of claim 6,
The second solvent has a boiling point of less than 100 ℃ free standing nano thin film manufacturing method.
상기 제2 용매를 건조하는 제5 단계를 더 포함하는 프리스탠딩 나노 박막 제조방법. The method according to claim 1,
A method of manufacturing a freestanding nano thin film further comprising a fifth step of drying the second solvent.
상기 나노 박막 상부에 제2 기재를 형성하고, 상기 제1 기재를 제거하여 적층체를 형성하는 제2 단계;
상기 적층체에서 상기 제2 기재를 용매로 제거하는 제3 단계; 및
상기 용매에 계면활성제를 첨가하여 상기 용매의 계면장력을 낮추는 제4 단계를 포함하는 프리스탠딩 나노 박막 제조방법.Forming a nano thin film on the first substrate;
A second step of forming a second substrate on the nano thin film, and removing the first substrate to form a laminate;
A third step of removing the second substrate from the laminate with a solvent; And
A method of manufacturing a freestanding nano thin film comprising adding a surfactant to the solvent to lower the interfacial tension of the solvent.
상기 계면활성제는 불화 계면활성제인 프리스탠딩 나노 박막 제조방법.The method of claim 9,
The surfactant is a free-standing nano thin film manufacturing method that is a fluorinated surfactant.
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Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| KR20060094925A (en) * | 2005-02-25 | 2006-08-30 | 인피니언 테크놀로지스 아게 | Method and system for fabricating free-standing nanostructures |
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Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20060094925A (en) * | 2005-02-25 | 2006-08-30 | 인피니언 테크놀로지스 아게 | Method and system for fabricating free-standing nanostructures |
| KR20110110781A (en) * | 2008-12-23 | 2011-10-07 | 실텍트라 게엠베하 | Method for producing thin, free-standing layers of solid state materials with structured surfaces |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| NATURE MATERIALS, 2011 * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10020185B2 (en) | 2014-10-07 | 2018-07-10 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Composition for forming silica layer, silica layer, and electronic device |
| US10093830B2 (en) | 2014-12-19 | 2018-10-09 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Composition for forming a silica based layer, method for manufacturing silica based layer, and electronic device including the silica based layer |
| US10427944B2 (en) | 2014-12-19 | 2019-10-01 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Composition for forming a silica based layer, silica based layer, and electronic device |
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