IAAL을 통한 3차원 다층 나노구조물의 제작과 분석

Abstract

2차원 나노구조물을 다층으로 쌓음으로써 광학적 효과를 증폭시키거나 새로운 광학적 효과를 얻으려는 많은 연구가 진행되어 왔지만, 3차원 나노구조물을 다층으로 쌓는 연구는 진행되지 않았다. 본 연구에서는 e-beam lithography와 IAAL을 이용한 기상의 나노입자로부터 3차원 나노구조물의 제작을 여러 번 반복하여 다층 3차원 나노구조물을 구현하였다. 1500nm, 900nm 크기의 3차원 나노구조물을 약 50μm×50μm 넓이의 영역에서 균일하게 최대 3층까지 제작하였다. 추가적으로 단층 3차원 나노구조물에 대한 다층 3차원 나노구조물의 광학적 효과의 향상 정도를 확인하기 위하여, 이층 3차원 나노구조물과 단층 3차원 나노구조물의 SERS(Surface Enhanced Raman Spectroscopy) 신호와 dark-field 산란 신호를 측정·비교하였다. 측정 결과, SERS 신호의 경우, 다층 3차원 나노구조물의 피크 세기가 단층 3차원 나노구조물에 비해 최대 5배까지 증가함을 확인할 수 있었다. 또한 dark-field 산란 spectroscopy의 경우, 다층 3차원 나노구조물의 신호 세기가 단층 3차원 나노구조물보다 높게 나타남을 확인할 수 있었으며, 서로 다른 형태의 3차원 나노구조물을 적층한 경우, 두 나노구조물의 스펙트럼 형상을 모두 가지고 있음을 확인할 수 있었다.