기판 표면 기능화에 의한 실리카 나노입자의 선택적 패턴 성장

김기출

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자료유형: 학술저널

저자정보: 김기출 (목원대학교)

저널정보: 한국산학기술학회 한국산학기술학회 논문지 한국산학기술학회논문지 제21권 제4호

발행연도: 2020.4

수록면: 20 - 25 (6page)

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나노과학과 나노기술의 발전에 따라 선택적 패턴 성장을 위한 기술이 주목을 받고 있다. 실리카(Silica) 나노입자는 바이오 라벨링, 바이오 이미징 및 바이오 센싱에 사용되고 있는 유망한 나노소재이다. 본 연구에서는 실리카 나노입자를 수정된 스토버 방법(Stöber Method)인 졸겔(Sol-Gel) 공정으로 합성하였다. 또한 기판의 표면을 미세접촉프린팅 기술로 발수 처리하여 실리카 나노입자를 선택적으로 패턴 성장시켰다. 합성된 실리카 나노입자의 크기와 선택적으로 패턴 성장된 실리카 나노입자의 표면형상을 전계방출 주사전자현미경(Field Emission Scanning Electron Microscopy, FE-SEM)으로 조사하였고, 기판의 표면 기능화에 따른 기판의 접촉각 특성을 조사하였다. 그 결과 OTS 용액으로 발수 처리된 기판에서는 실리카 나노입자를 스핀 코팅하였을 때, 실리카 나노입자를 관찰할 수 없었으나, KOH 용액으로 친수 처리된 기판에서는 실리카 나노입자가 잘 코팅되는 것을 확인하였다. 또한 미세접촉프린팅 기술로 발수 처리한 기판영역 외에서만 실리카 나노입자가 선택적으로 패턴 성장하는 것을 FE-SEM으로 확인하였다. 이러한 실리카 나노입자의 패턴성장 특성을 염료가 도핑 된 실리카 나노입자에 적용한다면, 실리카 나노입자의 패턴 성장 기술은 바이오 이미징 및 바이오 센싱 분야에 유용하게 활용될 것으로 기대된다.

#Sol-Gel Process #Silica Nanoparticle #Selective Pattern Growth #Stöber Method #Micro-contact Printing

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A. Pick, G. Witte “Patterned growth of organic semiconductors: Selective nucleation of perylene on self-assembled monolayers”, Langmuir , Vol. 32, pp. 8019-8028, 2016. DOI: https://doi.org/10.1021/acs.langmuir.6b01833

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S. N. Chopra, Z. Zhang, C. Kaihlanen, J. G. Ekerdt, “Selective growth of titanium nitride on HfO2 across nanolines and nanopillas”, Chemistry of Materials , Vol. 28, pp. 4928-4934, 2016. DOI: https://doi.org/10.1021/acs.chemmater.6b01036

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