• 한국분말재료학회지
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• 제14권3호
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• pp.202-207
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• 2007

Novel polymer mold process for fabrication of microcomponents using metal nanopowders was developed and experimentally optimized. Polymer mold for forming green components was produced by using a hard master mold and polydimethylsiloxane (PDMS). In the preparation of metallic powder premix for the green components without any defect, 90 wt.% 17-4PH statinless steel nanopowders and 10 wt.% organic binder were mixed by a ball milling process. The green components with very clear gear shape were formed by filling the powder premix into the PDMS soft mold in surrounding at about $100^{\circ}C$. Cold isostatic pressing (CIP) was very potent process to decrease a porosity in the sintered microcomponent. The microgear fabricated by the improved process showed a good dimension tolerance of about 1.2%.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.393-393
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• 2012

Optically active nanostructures such as subwavelength moth-eye antireflective structures or surface enhanced Raman spectroscopy (SERS) active structures have been demonstrated to provide the effective suppression of unwanted reflections as in subwavelength structure (SWS) or effective enhancement of selective signals as in SERS. While various nanopatterning techniques such as photolithography, electron-beam lithography, wafer level nanoimprinting lithography, and interference lithography can be employed to fabricate these nanostructures, roll-to-roll (R2R) nanoimprinting is gaining interests due to its low cost, continuous, and scalable process. R2R nanoimprinting requires a master to produce a stamp that can be wrapped around a quartz roller for repeated nanoimprinting process. Among many possibilities, two different types of mask can be employed to fabricate optically active nanostructures. One is self-assembled Au nanoparticles on Si substrate by depositing Au film with sputtering followed by annealing process. The other is monolayer silica particles dissolved in ethanol spread on the wafer by spin-coating method. The process is optimized by considering the density of Au and silica nano particles, depth and shape of the patterns. The depth of the pattern can be controlled with dry etch process using reactive ion etching (RIE) with the mixture of SF6 and CHF3. The resultant nanostructures are characterized for their reflectance using UV-Vis-NIR spectrophotometer (Agilent technology, Cary 5000) and for surface morphology using scanning electron microscope (SEM, JEOL JSM-7100F). Once optimized, these optically active nanostructures can be used to replicate with roll-to-roll process or soft lithography for various applications including displays, solar cells, and biosensors.

• 폴리머
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• 제30권5호
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• pp.407-411
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• 2006

액상의 고분자 전구체 polyvinylsilazane (PVS) 혹은 allylhydridopolycarbosilane(AHPCS)를 실리콘 기판 위에 스핀 코팅한 다음, DVD 마스터로부터 제조된 polydimethylsiloxane(PDMS) 몰드를 이용한 자외선 나노임프린트법으로 나노 크기의 고분자 패턴을 제조하였다. 나아가 질소 분위기하에서 $800^{\circ}C$ 열처리함으로써 각각 SiCN, SiC 세라믹 패턴도 제조하였다. 가교된 고분자와 세라믹 패턴의 폭과 넓이를 원자힘현미경(AFM)과 주사전자현미경(SEM)으로 관측한 결과 PVS와 AHPCS의 패턴 높이는 각각 38.5%와 24.1%, 패턴 폭은 18.8%와 16.7%의 수축률을 나타내었다. 즉 전구체의 세라믹 수율이 높을수록 세라믹 패턴 수축률은 낮아졌고, 패턴과 기판과의 접착에 의한 수축억제로 이방성 수축현상도 관찰되었다. 본 연구결과는 새로운 세라믹 MEMS 소자제작공정으로서 나노임프린트법의 가능성과 수축률 제어 연구가 필요함을 제시하고 있다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권9호
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• pp.1015-1020
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• 2011

최근, MEMS/NEMS 기술을 이용하여 기능성 나노 구조물을 제작하기 위한 공정기술 중에, 마스터 스템프에 형성된 나노패턴을 웨이퍼 등에 복제할 수 있는 나노임프린트 리소그래피 기술이 활발히 연구되고 있다. 본 연구에서는 기존 멀티헤드방식 나노임프린팅 장비에서 사용되던 전동모터를 대신하여 플렉셔 메커니즘과 결합된 나노스템프를 구동하기 위한 사각 형상의 중공형 압전액추에이터를 설계, 제작하였으며, 제조공정이 다른 각각의 시제품의 변위, 발생력 및 응답특성에 관한 검토를 수행한다. 또한, 압전 액추에이터의 변위제어에 대한 제어수법을 간단히 소개하였으며, 제작한 프로토타입의 PI제어기에 의한 변위 제어결과를 소개한다.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2006년도 하계학술발표회 논문집
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• pp.197-198
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• 2006

본 연구에서 개발하는 성형렌즈는 그림1과 같이 한쪽 면이 비구면인 평볼록 형상이다. Glass렌즈의 고온압축성형을 위해서는 초정밀 가공기술로 제작된 성형Mold가 필요하며, Mold재질에 따른 성형기술의 확립이 필수적이다. 또한, 성형Mold의 표면과 융착반응이 없는 Glass소재가 요구된다. 본 실험을 위한 성형Mold는 코발트(Co) 함량 0.5 %의 초경합금(WC; 일본, Everloy社, 002K)을 초정밀 연삭가공하여 제작하였다. Glass소재는 전이점(Transformation Point; Tg) $572\;^{\circ}C$,항복점(Yielding Point; At) $630\;^{\circ}C$의 열적 특성을 갖는 K-BK7(일본, Sumita社)을 사용하였으며, d선에서 굴절률 및 아베수는 각각 1.51633, 64.1이다. 비구면 Glass렌즈 성형은 GMP(Glass Molding Press; 일본, Sumitomo社, Nano Press-S)장비를 사용하여 성형온도 $625\;^{\circ}C$, 서냉온도 $550\;^{\circ}C$로 고정하고 성형압력를 200-800 N 범위에서 변화시켰다. 표 1에 성형변수로 사용한 서냉속도와 서냉전환온도 조건을 나타낸다. 표1과 같이 각 서냉조건별로5장의 렌즈를 성형 후 특성값이 평균치에 가까운 3장을 선별하여 그 특성을 비교하였다. 각 조건에 따른 성형렌즈의 형상정도(일본, Panasonic社, UA3P, 자유곡면형상측정기), 두께(일본, Mitutoyo社, MDC-25M, 마이크로메터), 굴절률(일본, Shimatus社, KPR-200, 정밀굴절률측정기) 및 MTF[해상도](독일, Trioptics社, Image Master HR, MTF-Field)를 측정하여 각각의 광학적 특성을 비교 평가하였다. 비구면 Glass렌즈 성형장비와 형상측정기를 그림 2, 3에 각각 나타낸다.

• 한국재료학회지
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• 제15권9호
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• pp.589-593
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• 2005

Nanoimprinting lithography (NIL) is known as a suitable technique for fabricating nano and micro structures of high definition. Hot embossing is one of NIL techniques and can imprint on thin films and bulk polymers. Key issues of hot embossing are time and expense needed to produce a stamp withstanding a high temperature and pressure. Fabrication of a metal stamp such as an electroplated nickel is cost intensive and time consuming. A ceramic stamp made by silicon is easy to break when the pressure is applied. In this paper, a plastic stamp using a high temperature epoxy was fabricated and tested. The plastic stamp was relatively inexpensive, rapid to produce and durable enough to withstanding multiple hot embossing cycles. The merits of low viscosity epoxy solutions were a fast degassing and a rapid filling the microstructures. The hot embossing process with plastic stamp was performed on PMMA substrates. The hot embossing was conducted at 12.6 bar, $120^{\circ}C$ and 10 minutes. An imprinted PMMA wafer was almost same value of the plastic stamp after 10 times embossing. Entire fabrication process from silicon master to plastic stamp was completed within 12 hours.