Kim, Su-Hyeon;Park, Dae-Geun;Lee, Cho-Yeon;Yun, Wan-Su
Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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2014.02a
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pp.418-418
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2014
나노임프린트 공정으로 제작된 동일한 형태의 패턴 구조를 변형하거나, 표면의 특성을 조절하는 것은 임프린트 공정의 응용성을 높일 수 있는 유용한 기술이다. 본 연구진은 플라즈마와 열처리를 통하여 임프린트 나노패턴의 크기를 변형하는 연구[1]와 나노구조의 형태에 따른 표면특성의 변화 연구[2]를 수행한 바 있는데, 본 연구에서는 나노임프린트 패턴의 구조 및 표면특성을 단일 칩 내에서 연속적으로 변화하도록 제작하는 방법에 관해 고찰하였다. 나노임프린트 공정으로 제작한 패턴을 반응성이 연속적으로 변화하도록 고안된 산소 플라즈마 장치에서 식각하여 구조를 연속적으로 변형하고, 전자현미경(SEM)과 원자힘현미경(AFM), 집속이온빔(FIB) 등을 통해 표면과 단면을 확인하였으며, 구조변형 이후의 후처리에 따른 접촉각 등의 변화를 관찰하여 임프린트 나노구조 패턴 표면의 화학적 특성을 조절하는 방법을 탐구하였다. 본 연구 결과는 단일한 모 패턴으로부터 다양한 크기의 패턴을 제작하고 화학적 특성을 조절하는 것이 가능함을 보이는 것으로서, 향후 이러한 연속적 변화를 갖는 미세구조를 이용하여 혼합 물질의 분리 및 바이오 물질의 검출 등에 응용할 수 있을 것으로 기대된다.
A color filter was proposed and demonstrated by incorporating a subwavelength patterned 1-dimensional grating in poly silicon. It was produced by employing the laser interference lithography method, providing much wider effective area compared to the conventional e-beam lithography. A $SiO_2$ layer was introduced on top of the silicon grating layer as a mask for the etching of the silicon, facilitating the etching of the silicon layer. It was theoretically found that the selectivity of the filter was also improved thanks to the oxide layer. The parameters for the designed device include the grating pitch of 450 nm, the grating height of 100 nm and the oxide-layer height of 200 nm. As for the fabricated filter, the spectral pass band corresponded to the blue color centered at 470 nm and the peak transmission was about 40%. Within the effective area of $3{\times}3mm^2$, the variation in the relative transmission efficiency and in the center wavelength was less than 10% and 2 nm respectively. Finally, the influence of the angle of the incident beam upon the transfer characteristics of the device was investigated in terms of the rate of the relative transmission efficiency, which was found to be equivalent to 1.5%/degree.
$In_xGa_{1-x}N/In_yGa_{1-y}N$ 다중 양자우물 녹색 발광 다이오드에 2차원 광자 결정을 이용하여 음극선 발광의 향상을 관찰 하였다. 정사각형 배열의 2차원 광자 결정의 주기와 격자 상수는 200/500 nm 이고 전자빔 리소그래피로 광자결정 패턴을 제작한 후, 플라즈마 건식 식각법으로 패턴을 구현하였다. 식각 시간의 차이를 둔 구현된 패턴의 홀 깊이는, 각각 ${\sim}69nm,\;{\sim}99nm,\;{\sim}173nm$ 이었다. 전계 방사 주사 현미경 측정 결과, 형성된 홀은 끝이 잘린 역전된 원뿔 모양으로 식각 되었다. 식각 된 홀의 깊이에 따라 광자 결정이 있는 부분이 없는 부분보다 최대 ${\sim}30$배 많은 광자가 검출 됨을 확인하였다.
Seo, Young-Ho;Choi, Doo-Sun;Lee, Joon-Hyoung;Je, Tae-Jin;Whang, Kyung-Hyun
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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v.28
no.11
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pp.1794-1798
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2004
We present a fabrication method of high aspect ratio 100nm-scale nickel stamper using e-beam writing for the injection molding of optical grating patterns. Conventional nickel stamper is fabricated by nickel electroplating process which is followed by seed layer deposition. In this paper, we have used chrome coated blank mask without anti-reflection layer of CrON in order to simplified electroplating process. In experimental study, we have optimized electron-beam dosage for 100nm-scale optical grating patterns with 2.5-aspect ratio, and fabricated nickel stamper using above grating patterns as PR mold. Fabricated nickel stamper have showed height of 240$\pm$20nm and width of 116$\pm$6nm.
This study describes the electron beam lithography pattern fabrication using the proximity effect correction. When electron beam exposes into electron beam resist, the beam tends to spread inside the substance (forward scattering). And the electron beam reflected from substrate spreads again (back scattering). These two effects influence to distribution of the energy and give rise to a proximity effect while a small pattern is generated. In this article, an electron energy distribution is modeled using Gaussian shaped beam distribution and those parameters in the model are computed to solidify the model. The proximity effect is analyzed through simulations and appropriate corrections to reducing the proximity effect are suggested. It is found that the proximate effect can be reduced by adopting schemes of dose adjustment, and the optimal dose is determined through simulations. The proposed corrected proximity effect correction is proved by experiments.
A transmission type color filter based on a thin film Ag-$SiO_2$-Ag etalon was proposed and realized in a quartz substrate. The device could acquire infrared suppressed transmission and wide effective area compared to costly e-beam lithography and laser interference lithography. The FDTD method was introduced to take into account the effect of the dispersion characteristics of the silver metal and the thickness thereof. Three different color filters were devised: The cavity length for the red, green and blue filters were 160 nm, 130 nm, and 100 nm respectively, with the metal layer unchanged at 25 nm. The observed center wavelengths were measured at 650 nm, 555 nm, and 480 nm for the red, green, and blue devices; the corresponding bandwidths were about 120 nm, 100 nm, and 120 nm; and the peak transmission for all was ~60%. Finally the relative transmission was measured to decline with the angle of the incident beam with the rate of 1%/degree.
A new type of high-T$_c$ superconducting Josephson junctions has been prepared by Ar ion beam etching and electron beam lithography. YBa$_2Cu_3O_{7-x}$ (YBCO) films deposited on (001) SrTiO$_3$ single crystal substrate by pulsed laser deposition were patterned by Ar ion milling with photolithography. The narrow slit with a electroresist mask, about 1000 ${\AA}$ wide, was constructed over a 3 ${\sim}$ 5 ${\mu}$m bridge of a 1200-${\AA}$-thick YBCO film by electron beam lithography. The slit was then etched by the Ar ion beam to form a damaged 600-${\AA}$-thick YBCO. Thus prepared structure forms an S-N-S (YBCO - damaged YBCO - YBCO) type Josephson junctions. Those junctions exhibit RSI-like I-V characteristics at 77 K. The properties of the Josephson junctions such as I$_c$ R$_N$, and J$_c$ were characterized.
Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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v.33
no.5
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pp.363-369
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2016
We explored localized plasmonic field enhancements using nanowire patterns to improve the sensitivity of a surface plasmon resonance (SPR) sensor. Two different materials, gold and silver, were considered for sample materials. Gold and silver nanowire patterns were fabricated by electron beam lithography for experimental measurements. The wavelength SPR sensor was also designed for these experiments. The material-dependent field enhancements on nanowire patterns were first calculated based on Maxwell's equations. Resonance wavelength shifts were indicated as changes in the refractive index from 1.33 to 1.36. The SPR sensor with silver nanowire patterns showed a much larger resonance wavelength shift than the sensor with gold nanowire patterns, in good agreement with simulation results. These results suggest that silver nanowire patterns are more efficient than gold nanowire patterns, and could be used for sensitivity enhancements in situations where biocompatibility is not a consideration.
To overcome short channel effects, wrap-around field effect transistors have drawn a great deal of attention for their superior electrostatic coupling between the channel and the surrounding gate electrode. In this paper, we introduce a bottom-up technique to fabricate a wrap-around field effect transistor using silicon nanowires as the conduction channel. Device fabrication was consisted mainly of electron-beam lithography, dielectrophoresis to accurately align the nanowires, and the formation of gate electrode using electrochemical deposition. The electrolyte for electrochemical deposition was made up of non-toxic organic-based solution and liquid nitrogen was used as a method of maintaining the shape of polymethyl methacrylate(PMMA) during the process of electrochemical deposition. Patterned PMMA can be used as a nano-template to produce wrap-around gate nano-structures.
Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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v.5
no.3
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pp.197-203
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2004
New lithography techniques are employed for the patterning of arbitrary shapes in nanometer scale. When, in the photolithography, the electromagnetic waves such as UV and X-ray are incident on the mask patterned in nanometer scale, the diffraction effect is unavoidable and degrades images of the mask imprinted on wafer. Only a convex lens is well-known Fourier transformer. It is possible to make the mask Fourier-transformed with the convex lens, even though the size of pattern on the mask is very large compared to the wavelength of electromagnetic wave. If the mask, modified according to new technique described in this paper, was placed at the front of the lens and was illuminated with laser beam, the nanometer-size patterns are only formed on the plane called Fourier transform plane. The new method presented here is quite simple setup and comparable with present and next generation lithographies such as UV/EUV photolithograpy and electron projection lithography when compared in attainable minimum linewidth. In this paper, we showed our theoretical research work in the field of Fourier optics, . In the near future, we are going to verify this theoretical work by experiments.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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