나노선 대량 접합기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다.
한국기계연구원(원장 임용택)은 이지혜 나노공정연구실 박사 연구팀이 나소소자 및 나노구조전극 대량생산을 위한 ‘나노선 이송접합 공정기술’을 개발했다고 11일 밝혔다. 이 과제는 한국연구재단 나노원천기술개발사업과 한국기계연구원 지원을 받았다.
나노선은 직경이 수~수백㎚, 길이가 수백㎚~수㎛에 이르는 선 모양 구조체다. 반도체, 금속, 금속 산화물, 탄소 등으로 구성된다. 물질 종류에 따라 바이오센서, 전기발전, 촉매, 태양전지 등의 성능을 획기적으로 향상시킬 수 있다.
연구팀은 반도체칩을 기판에 납땜해 접합하는 개념을 활용했다. 이 방법으로 다량 나노선을 한꺼번에 소자 기판으로 옮겨 접합하는 공정을 개발했다.
이 기술의 개발로 나노소자 및 나노구조전극 양산 길이 열렸다.
나노선 이송접합 공정은 나노선 구조체를 열이나 접착제를 가해 원하는 기판에 수직으로 옮겨 접합시키는 것이다. 미세한 탐지가 필요한 가스 센서나, 자외선 센서 등에 활용 가능하다.
연구팀은 나노선과 기판 재료, 특성에 따라 열압착 이송접합 공정, 접착제 기반 이송접합 공정, 초음파 이송접합 공정 등 세 가지 공정기반도 확립했다.
초음파 공정기술은 고주파 진동에너지를 활용해 기판에 열을 발생시켜 나노선을 접합하는 기술로, 10분 이상 소요되던 공정 시간을 수초로 단축했다.
이지혜 박사는 “획기적인 나노재료가 계속 개발됐음에도 나노소자 실용화 사례가 드문 것은 나노소자 이송접합 공정 기술이 개발되지 못한 이유도 크다”며 나노소자 상용화를 앞당기는 데 크게 기여할 것“이라고 기대감을 드러냈다.
대전=박희범기자 hbpark@etnews.com