KR100736361B1 - Method to align and assemble nano-structure on solid surface and the application thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고체표면에 나노구조를 선택적으로 정렬하는 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고체 표면을 미끄러운 분자막으로 패터닝한 후, 흡착시키고자 하는 나노구조가 미끄러운 분자막에서 고체표면으로 슬라이딩되면서, 고체표면에 직접 흡착되는 방법에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 나노구조를 고체 표면에 선택적으로 위치 및 정렬시킬 수 있다. 또한 나노구조가 고체 표면에 직접 접촉하므로, 나노구조 및 고체 표면의 오염을 방지할 수 있다. 그리고 본 발명에 의한 다중 나노구조를 만들어 센서 등으로 활용할 수 있다. 나아가 DNA, 단백질, 셀 등의 바이오 구조를 원하는 모양으로 배양할 수 있다.The present invention relates to a method for selectively arranging nanostructures on a solid surface, and more particularly, after patterning a solid surface with a slippery molecular film, the nanostructure to be adsorbed slides from the slippery molecular film to a solid surface. It relates to a method of adsorption directly on a solid surface. According to the present invention, nanostructures can be selectively positioned and aligned to a solid surface. In addition, since the nanostructures are in direct contact with the solid surface, it is possible to prevent contamination of the nanostructures and the solid surface. And by making a multi-nanostructure according to the present invention can be utilized as a sensor. Furthermore, biostructures such as DNA, proteins, and cells can be cultured in a desired shape.

나노구조, 미끄러운 분자막, 슬라이딩, 선택적 정렬, 패터닝 Nanostructure, slippery molecular membrane, sliding, selective alignment, patterning

Description

미끄러운 분자막을 이용하여 고체표면에 나노구조를 위치 및 정렬시키는 방법, 및 그 응용{METHOD TO ALIGN AND ASSEMBLE NANO-STRUCTURE ON SOLID SURFACE AND THE APPLICATION THEREOF}METHOD TO ALIGN AND ASSEMBLE NANO-STRUCTURE ON SOLID SURFACE AND THE APPLICATION THEREOF}

도 1은 최근 개발된 나노선을 이용한 시제품 소자의 예 및 이들을 상품화 시키는데 걸림돌이 되고 있는 나노 조립 기술 문제를 나타내는 개략도,1 is a schematic diagram showing an example of a prototype device using nanowires and a nanoassembly technology problem which is an obstacle to commercializing them.

도 2는 플로우 셀(Flow cell)을 이용해 고체 표면 위에서 나노선을 정렬하는 종래 기술을 나타내는 개략도,2 is a schematic diagram illustrating a prior art for aligning nanowires on a solid surface using a flow cell;

도 3은 링커 분자막을 이용하여 탄소나노튜브를 고체 표면에 정렬하는 종래 기술을 나타내는 개략도,3 is a schematic view showing a prior art for aligning carbon nanotubes to a solid surface using a linker molecular membrane,

도 4는 본 발명에 있어서, 링커 분자막 없이 나노선을 고체 표면에 직접 흡착 및 정렬시키는 기술을 나타낸 개락도,4 is a schematic view showing a technique for directly adsorbing and aligning nanowires on a solid surface without a linker molecular film according to the present invention;

도 5는 금(Au)표면에서의 탄소나노튜브 조립에 관한 여러 비교 사진,5 is a comparative photograph of the assembling of carbon nanotubes on the surface of gold (Au),

도 6은 금(Au) 표면에 미끄러운 분자막 패턴에 의해 특정 위치에 흡착 및 정렬된 나노선 구조를 나타낸 사진,6 is a photograph showing a nanowire structure adsorbed and aligned at a specific position by a slippery molecular film pattern on an Au surface;

도 7은 여러가지 고체 표면에 본 발명의 방법을 이용하여 조립된 탄소 나노 튜브의 사진,7 is a photograph of carbon nanotubes assembled using the method of the present invention on various solid surfaces,

도 8은 분자막을 패터닝하는 방법 중 딥-펜 나노리소그라피 방법을 나타낸 개략도,8 is a schematic view showing a dip-pen nanolithography method of the method of patterning a molecular film,

도 9는 분자막을 패터닝하는 방법 중 마이크로컨택 프린트 방법 등을 나타낸 개략도,9 is a schematic view showing a microcontact printing method and the like among methods for patterning molecular films;

도 10은 분자막을 패터닝하는 방법 중 포토리소그래피 방법을 나타낸 개략도,10 is a schematic view showing a photolithography method among methods for patterning molecular films;

도 11은 나노선을 이용한 집적회로 제작 기술의 개략도,11 is a schematic diagram of an integrated circuit fabrication technique using nanowires;

도 12는 다중 나노구조 조립과정을 나타낸 개략도, 12 is a schematic diagram showing a multi-nanostructure assembly process;

도 13은 도 12의 다중 나노구조 의 각 조립과정의 실시예를 나타낸 사진,13 is a photograph showing an embodiment of each assembly process of the multiple nanostructures of FIG.

도 14는 본 발명인 다중 나노구조에 의한 신호증폭을 센서에 이용하는 방법을 나타내는 개략도,14 is a schematic diagram showing a method of using a signal amplification according to the present invention with multiple nanostructures in a sensor;

도 15는 탄소나노튜브가 흡착 및 정렬된 영역에만 피브로넥틴 단백질 (fibronectin protein)이 흡착된 것을 보여주는 형광 현미경 이미지 사진이다. FIG. 15 is a fluorescence microscope image showing that fibronectin protein is adsorbed only on a region where carbon nanotubes are adsorbed and aligned.

본 발명은 고체표면에 나노구조를 선택적으로 정렬하는 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고체 표면을 미끄러운 분자막으로 패터닝한 후, 흡착시키고자 하는 나노구조가 미끄러운 분자막에서 고체표면으로 슬라이딩되면서, 고체표면에 직접 흡착되는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for selectively arranging nanostructures on a solid surface, and more particularly, after patterning a solid surface with a slippery molecular film, the nanostructure to be adsorbed slides from the slippery molecular film to a solid surface. It relates to a method of adsorption directly on a solid surface.

최근 나노기술의 발달로 나노튜브(nanotube) 및 나노선(nanowire) 등을 이용한 소자들의 시제품들이 많이 개발되었다. 어떤 응용 분야에서는 나노선을 이용한 소자는 기존의 반도체 소자에 비해 월등한 성질을 보여주고 있는데, 그 예로는, 초 고전류밀도를 견딜 수 있는 탄소 나노선 전선, 실리콘 나노선으로 만들어진 고속 유연성 회로, 나노선을 이용한 고감도 센서 등을 들 수 있다.Recently, with the development of nanotechnology, prototypes of devices using nanotubes and nanowires have been developed. In some applications, devices using nanowires are superior to conventional semiconductor devices, such as carbon nanowire wires that can withstand ultra-high current densities, high-speed flexible circuits made of silicon nanowires, and And high sensitivity sensors using a route.

나노구조를 이용한 소자의 경우, 대부분 종류의 나노구조가 용액 속이나 가루 형태로 합성이 되기 때문에, 이들을 이용하여 회로를 만들려면 나노선을 고체 표면의 특정한 위치에 원하는 방향성을 가지고 정렬시키는 공정이 필요하다. 그런데 나노선의 지름이 나노미터 정도이고 길이가 수 마이크로 미터 정도임을 고려할 때 이러한 작업은 매우 어려운 일임을 알 수 있다. 실제로 이러한 이유로 인해, 나노선을 이용한 소자들이 많이 개발되었음에도 불구하고 이들이 상용화로 가지 못하고 있는 실정이다.In the case of devices using nanostructures, since most kinds of nanostructures are synthesized in solution or powder form, a circuit using them requires a process of aligning nanowires with a desired orientation at a specific position on a solid surface. Do. However, considering that the nanowires are about nanometers in diameter and a few micrometers in length, this is a very difficult task. In fact, for this reason, even though many devices using nanowires have been developed, they do not go to commercialization.

종래 나노선을 흡착 및 정렬하는 기술로는 플로우 셀 방법(Flow Cell Method )과 링커(linker) 분자를 이용하는 방법이 알려져 있다.Conventional techniques for adsorbing and aligning nanowires are known using a flow cell method and a linker molecule.

Harvard 대학의 C.M.Lieber 에 따른 플로우 셀 방법(미국특허출원번호 US2003/00899호 참조)을 도 2에 나타내었다. 플로우 셀 방법의 경우, 나노선을 고체 표면에 특정한 위치에 흡착시킨 후에 그 방향을 조절하기 위해서 유체를 흘려줌으로써 나노선이 그 흐름 방향으로 정렬하는 것을 유도하는 방식이다. 이 경우 대 면적 위에 많은 나노선을 모두 같은 방향으로 정렬할 수는 있으나 국소 영역에서 나노선의 방향을 마음대로 조정하는 것은 매우 어려운 문제점이 있다. The flow cell method according to C.M. Lieber of Harvard University (see US Patent Application No. US2003 / 00899) is shown in FIG. 2. In the case of the flow cell method, the nanowires are adsorbed at a specific position on a solid surface and then flowed to control the direction thereof to induce the nanowires to align in the flow direction. In this case, although many nanowires can be aligned in the same direction over a large area, it is very difficult to arbitrarily adjust the direction of the nanowires in a local area.

한편, 링커 분자막을 이용하여 탄소 나노튜브를 고체 표면에 정렬하는 방식(Nature 425,36 (2003)참조)을 도 3에 개략적으로 나타내었다. 링커 분자를 이용하는 방식은 고체 표면에 두 종류의 서로 다른 분자막을 패터닝하고, 각 분자막 표면에서의 나노선에 대한 서로 다른 흡착 정도를 이용하여, 나노선을 특정한 위치에 흡착시키는 방식이다. Meanwhile, a method of aligning carbon nanotubes to a solid surface using a linker molecular film (see Nature 425, 36 (2003)) is schematically illustrated in FIG. 3. Linker molecules are used to pattern two different molecular membranes on a solid surface and to adsorb nanowires at specific positions using different degrees of adsorption of nanowires on each molecular membrane surface.

이 방식의 경우, 나노선들이 분자막에 흡착됨에 따라, 결과적으로는 분자막 패턴의 방향으로 정렬된다. 일 예로서, 탄소 나노선의 경우에는 친수성을 가진 분자막 위에 탄소 나노선이 선택적으로 흡착되면서, 그 분자막의 패턴 방향으로 정렬됨을 알 수 있다. 이 공정에서는 나노선 정렬을 위해 플로우 셀을 전혀 사용하지 않고, 나노선이 국소적인 분자막 패턴의 방향으로 정렬되므로, 국소적으로 나노선의 방향 및 위치를 원하는 대로 조정할 수 있는 특징이 있다. In this case, as the nanowires are adsorbed onto the molecular membrane, they are eventually aligned in the direction of the molecular membrane pattern. For example, in the case of the carbon nanowires, the carbon nanowires are selectively adsorbed on the hydrophilic molecular film, and thus aligned in the pattern direction of the molecular film. In this process, the nanowires are not used at all to align the nanowires, and the nanowires are aligned in the direction of the local molecular film pattern, so that the direction and position of the nanowires can be locally adjusted as desired.

그러나 이 방법의 경우, 항상 링커로 화학적기를 가진 분자를 이용하여 흡착 시키기 때문에, 나노선이나 샘플을 오염시킬 수 있는 문제점이 있다.However, in this method, since the adsorption is always carried out using a molecule having a chemical group as a linker, there is a problem that can contaminate the nanowires or samples.

본 발명의 목적은, 첫째 나노 구조를 미끄러운 분자막에서 슬라이딩되게 함으로써, 고체 표면에 원하는 형상으로 나노 구조를 흡착시킬수 있고, 둘째 링커분자가 아닌 고체 표면에 나노구조를 직접 흡착시킴으로써, 고체 표면 및 나노구조의 오염도를 줄일 수 있게 하는 데 있다.It is an object of the present invention to firstly adsorb nanostructures to a desired shape on a solid surface by sliding the nanostructures in a slippery molecular membrane, and secondly to directly adsorb nanostructures onto a solid surface rather than a linker molecule, thereby providing a solid surface and nanoparticles. The purpose is to reduce the degree of contamination of the structure.

본 발명인 미끄러운 분자막을 이용하여 고체 표면에 나노구조를 선택적으로 위치 또는 정렬시키는 방법은, 고체 표면에 나노구조를 패터닝하는 방법으로서, 흡착시키고자 하는 나노구조에 대한 접촉에너지가 고체 표면보다 높은, 미끄러운 분자막을 고체 표면에 등방형 또는 비등방형으로 패터닝하는 단계; 나노구조가 함유된 나노구조 용액에 미끄러운 분자막이 패터닝된 고체를 넣는 단계; 나노구조가 미끄러운 분자막에 흡착 및 슬라이딩되면서, 미끄러운 분자막으로 표면처리 되지 않은 고체 표면에 직접 흡착되는 단계; 세척용액으로 고체를 씻어내어 미끄러운 분자막에 흡착된 나노구조를 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The method of selectively positioning or aligning nanostructures on a solid surface by using a slippery molecular membrane of the present invention is a method of patterning nanostructures on a solid surface, wherein the contact energy of the nanostructure to be adsorbed is higher than that of the solid surface. Patterning the slippery molecular film isotropically or anisotropically on a solid surface; Placing a solid patterned slippery molecular film in a nanostructured solution containing nanostructures; Adsorption and sliding of the nanostructures on the slippery molecular membrane, and directly adsorbing on the solid surface not surface-treated with the slippery molecular membrane; Rinsing the solid with the washing solution to remove the nanostructures adsorbed on the slippery molecular membrane.

나아가 본 발명은, 나노구조가 선택적으로 위치 및 정렬된 고체 표면에, 이미 패터닝된 미끄러운 분자막과 동일하거나 다른 미끄러운 분자막이 더 패터닝되는 단계; 미끄러운 분자막을 제외한 부분에, 더 흡착시키고자 하는 추가 나노구조에 대한 접촉에너지가 낮은, 나노구조 흡착용 분자막이 더 패터닝되는 단계; 추가 나노구조가 함유된 용액에 고체를 넣어, 나노구조 흡착용 분자막에 추가 나노구조가 흡착되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Further, the present invention provides a method for preparing a solid surface, comprising: further patterning a slippery molecular film that is the same as or different from a slippery molecular film that is already patterned on a solid surface on which the nanostructure is selectively positioned and aligned; Further patterning the molecular film for adsorption of nanostructures having a low contact energy for additional nanostructures to be further adsorbed to portions other than the slippery molecular film; The method may further include a step of adding a solid to a solution containing additional nanostructures, thereby adsorbing additional nanostructures to the molecular membrane for nanostructure adsorption.

나노구조에 의한 신호증폭을 센서에 이용하는 방법에 관한 본 발명은, 나노구조가 선택적으로 위치 또는 정렬된 고체 표면으로 신호를 보내면 상기 보내진 신호가 증폭되며, 상기 증폭된 신호를 감지하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a method of using a signal amplification by a nanostructure in a sensor, characterized in that when the nanostructure selectively sends a signal to a position or aligned solid surface, the sent signal is amplified and detects the amplified signal. .

미끄러운 분자막을 이용해 선택적으로 정렬된 나노구조 상에 정렬 및 배양된 바이오 구조를 제조하는 방법에 관한 본 발명은, 미끄러운 분자막을 이용하여 고체 표면에 나노구조를 선택적으로 위치 또는 정렬시키는 본 방법에 의해, 고체표면에 나노구조를 소정의 형상으로 정렬시키는 단계; 소정의 형상을 가진 나노구조 상에 바이오 구조를 흡착시켜서 정렬 및 배양하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a method for producing a biostructure aligned and incubated on a nanostructure selectively aligned using a slippery molecular membrane. The present invention provides a method for selectively positioning or aligning a nanostructure on a solid surface using a slippery molecular membrane. Thereby aligning the nanostructures in a predetermined shape on the solid surface; And aligning and culturing the biostructure by adsorbing the biostructure on the nanostructure having a predetermined shape.

이하에서 도 4를 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 본 발명에서의 나노구조는, 나노입자, 나노튜브, 나노선 등과 이들을 조합한 구조를 포함하는 의미이다. 또한 본 발명에서의 나노구조는 다양한 모양을 포함하는 의미이다. 예로, 원 모양의 금 나노입자(Au nanoparticle), 타원 모양의 철 나노입자(FeOOH nanoparticle), 프리즘 모양의 은 나노프리즘 (Ag nanoprism) 등을 포함한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to FIG. 4. The nanostructure in the present invention is meant to include a structure in which nanoparticles, nanotubes, nanowires, and the like are combined. In addition, the nanostructure in the present invention is meant to include a variety of shapes. Examples include Au nanoparticles in a circle, FeOOH nanoparticles in an ellipse shape, Ag nanoprisms in a prism shape, and the like.

본 발명의 기본 개념은 물질간의 접촉에너지(interface energy)차이를 이용하는 것이다. 구체적으로, 흡착하고자 하는 나노구조에 대하여, 고체 표면보다 접촉에너지가 높은 분자막을 고체 표면에 형성시키면, 나노구조는 고체 표면에 보다 용이하게 흡착될 것이다. The basic concept of the present invention is to use the difference in interface energy between materials. Specifically, for the nanostructure to be adsorbed, if a molecular film having a higher contact energy than the solid surface is formed on the solid surface, the nanostructure will be more easily adsorbed onto the solid surface.

나아가 분자막에 흡착된 나노구조도 보다 안정된 흡착을 위해 고체 표면쪽으로 미끄러져 갈 것이다. 이러한 개념에서 본 발명은 미끄러운 분자막(slippery molecular)이라는 용어를 사용한다.Furthermore, nanostructures adsorbed on the molecular membrane will slide toward the solid surface for more stable adsorption. In this concept, the present invention uses the term slippery molecular.

그리고 딥-펜 나노리소그래피, 마이크로컨택 프린팅, 포토리소그래피, 전자빔 리소그래피, 이온-빔 리소그래피, 나노 그래프팅, 나노 세이빙 및 STM 리소그래피 등의 방법을 이용하면, 등방성 뿐 아니라 비등방성 등 다양한 패턴으로, 고체 표면을 미끄러운 분자막으로 표면처리할 수 있다. 여기서 패터닝은 모든 고체 표면이 가진 자연적인 흡착력이나 전기장 등을 이용한다. 결과적으로, 다양한 패턴으로 나노구조를 고체 표면에 직접 흡착시킬 수 있게 된다. In addition, by using methods such as deep-pen nanolithography, microcontact printing, photolithography, electron beam lithography, ion-beam lithography, nano grafting, nano saving and STM lithography, solid surfaces can be formed in various patterns such as isotropic as well as anisotropic. Can be surface treated with a slippery molecular film. Patterning here uses the natural adsorption force or electric field of all solid surfaces. As a result, nanostructures can be adsorbed directly onto solid surfaces in a variety of patterns.

본 발명과 종래기술과의 차이점은 다음과 같다. 종래에는 고체 표면에 나노구조를 흡착시키고자 하는 위치에, 소정의 나노구조를 끌어당기는 분자막을 덮어서 나노구조를 원하는 위치로 끌어당기는 방식을 이용하였다.(Positive Pattern Transfer) The difference between the present invention and the prior art is as follows. Conventionally, a method of pulling a nanostructure to a desired position by covering a molecular film attracting a predetermined nanostructure at a position where the nanostructure is to be adsorbed on a solid surface has been used. (Positive Pattern Transfer)

반면, 본 발명은 나노구조가 흡착되지 않아야 하는 위치에, 소정의 나노구조에 대해 접촉에너지가 높은 분자막으로 처리함으로써, 나노구조가 분자막 위에서 미끄러지게 하여, 분자막 없는 고체 표면에만 흡착이 되게 유도한다는 차이점이 있다.(Negative Pattern Transfer)On the other hand, in the present invention, the nanostructures are treated with a molecular film having a high contact energy for a given nanostructure at a position where the nanostructures should not be adsorbed, thereby allowing the nanostructures to slide on the molecular membrane, thereby adsorbing only to the solid surface without the molecular membrane. The difference is that it derives (Negative Pattern Transfer).

그리고 본 발명의 특징은, 나노구조가 고체 표면에 직접 접촉을 한다는 점이다. 일반적으로 링커 분자는 화학적기를 가진 분자로서 나노구조나 샘플인 고체 표면을 오염시킬 수 있다. 그러나 본 발명의 경우, 나노구조가 흡착되는 영역에는 고체 표면에 나노구조만이 직접 흡착되므로, 나노구조 및 고체 표면의 오염을 방지할 수 있게되는 장점이 있다. 특히 화학적 반응성이 거의 없는 소수성 분자막을 사용하는 경우, 오염방지의 효과는 더욱 크게 된다.And a feature of the present invention is that the nanostructures are in direct contact with the solid surface. In general, linker molecules are molecules with chemical groups that can contaminate a solid surface that is a nanostructure or a sample. However, in the case of the present invention, since the nanostructure is directly adsorbed directly to the solid surface in the region where the nanostructure is adsorbed, there is an advantage that can prevent contamination of the nanostructure and the solid surface. In particular, in the case of using a hydrophobic molecular membrane having little chemical reactivity, the effect of preventing contamination becomes even greater.

한편, 미끄러운 분자막에 흡착된 나노구조의 슬라이딩을 유도하기 위하여 나노구조 용액의 온도를 올리거나, 진동을 가할 수 있다.Meanwhile, in order to induce sliding of the nanostructures adsorbed on the slippery molecular membrane, the temperature of the nanostructure solution may be raised or vibration may be applied.

또한, 나노구조 용액 속에서, 미끄러운 분자막으로 패터닝된 고체 표면에 전 압을 걸어주어 흡착되는 나노구조의 양을 조절할 수 있다. 즉 높은 전압을 가하면 나노구조의 슬라이딩을 유도하여, 고체 표면에 직접 흡착되는 나노구조의 양이 많아지게 된다. In addition, the amount of nanostructures adsorbed can be controlled by applying a voltage to the solid surface patterned with the slippery molecular film in the nanostructure solution. That is, applying a high voltage induces sliding of the nanostructures, thereby increasing the amount of nanostructures that are directly adsorbed on the solid surface.

한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 흡착시키려는 나노구조가 탄소나노튜브인 경우, 미끄러운 분자막은 소수성 분자막인 것이 바람직하며, 또한 소수성 분자막을 형성하기 위해 1-옥타데칸싸이올(이하 ODT; octadecanethiol) 분자를 이용하는 것이 바람직하다.On the other hand, as shown in Figure 5, when the nanostructure to be adsorbed is carbon nanotubes, the slippery molecular membrane is preferably a hydrophobic molecular membrane, and also to form a hydrophobic molecular membrane 1-octadecanethiol (hereinafter ODT) octadecanethiol) molecules are preferred.

본 발명은 미끄러운 분자막을 사용하여, 모든 종류의 나노구조를 정렬할 수 있다. 구체적으로 탄소, ZnO, Si, GaAs 등의 나노구조에 사용이 가능하다.The present invention can align all kinds of nanostructures by using slippery molecular membranes. Specifically, it can be used for nanostructures such as carbon, ZnO, Si, GaAs.

또한, 본 발명은 대부분의 고체 표면에 나노구조를 정렬하는데 사용될 수 있다. 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 탄소나노선의 경우 소수성 분자막을 사용하여 Au, Glass, SiO2,, Al 등 많은 종류의 고체 표면에 본 발명을 적용할 수 있음이 확인되었다. 구체적으로 도 6은 Au 표면에 소수성 분자막 패턴에 의해 특정 위치에 흡착 및 정렬된 탄소나노튜브의 구조를 나타나며, 도 7은 다양한 고체 표면에 본 기술을 이용하여 조립된 탄소 나노튜브를 나타낸다.The present invention can also be used to align nanostructures on most solid surfaces. 6 and 7, it was confirmed that the present invention can be applied to many types of solid surfaces such as Au, Glass, SiO 2, and Al using a hydrophobic molecular film in the case of carbon nanowires. Specifically, Figure 6 shows the structure of the carbon nanotubes adsorbed and aligned at a specific position by a hydrophobic molecular film pattern on the Au surface, Figure 7 shows the carbon nanotubes assembled using the present technology on a variety of solid surfaces.

실시예로서, 고체 표면 및 미끄러운 분자막을 하기 표 1에 기재하였다. 이외에도 마이카(mica), 플라스틱(plastic) 표면에 적용가능하다.As examples, solid surfaces and slippery molecular membranes are listed in Table 1 below. In addition, it can be applied to mica and plastic surfaces.

고체 표면Solid surface 분자 형태Molecular form 구체적인 예Concrete example AuAu R-SH Ar-SHR-SH Ar-SH C12H25SH, C6H5SH, n-hexadecanethiol, n-octadecanethiol n-docosanethiol, C10H21SH, C8H17SH, C6H13SHC 12 H 25 SH, C 6 H 5 SH, n-hexadecanethiol, n-octadecanethiol n-docosanethiol, C 10 H 21 SH, C 8 H 17 SH, C 6 H 13 SH RSSR'(disulfides)RSSR '(disulfides) (C22H45)2S2 (C19H39)2S2, [CH3(CH2)15S]2 (C 22 H 45 ) 2 S 2 (C 19 H 39 ) 2 S 2, [CH 3 (CH 2 ) 15 S] 2 RSR'(sulfides)RSR '(sulfides) [CH3(CH2)9]2S[CH 3 (CH 2 ) 9 ] 2 S RSO2HRSO 2 H C6H5-SO2HC 6 H 5 -SO 2 H R3PR 3 P (C6H11)3P(C 6 H 11 ) 3 P AgAg R-SH Ar-SHR-SH Ar-SH C12H25SH, C6H5SH, n-hexadecanethiol, n-octadecanethiol n-docosanethiol, C10H21SH, C8H17SH, C6H13SHC 12 H 25 SH, C 6 H 5 SH, n-hexadecanethiol, n-octadecanethiol n-docosanethiol, C 10 H 21 SH, C 8 H 17 SH, C 6 H 13 SH CuCu R-SH Ar-SHR-SH Ar-SH C12H25SH, C6H5SH, n-hexadecanethiol, n-octadecanethiol n-docosanethiol, C10H21SH, C8H17SH, C6H13SHC 12 H 25 SH, C 6 H 5 SH, n-hexadecanethiol, n-octadecanethiol n-docosanethiol, C 10 H 21 SH, C 8 H 17 SH, C 6 H 13 SH GaAsGaAs R-SH Ar-SHR-SH Ar-SH C12H25SH, C6H5SH, n-hexadecanethiol, n-octadecanethiol n-docosanethiol, C10H21SH, C8H17SH, C6H13SHC 12 H 25 SH, C 6 H 5 SH, n-hexadecanethiol, n-octadecanethiol n-docosanethiol, C 10 H 21 SH, C 8 H 17 SH, C 6 H 13 SH InPInP R-SH Ar-SHR-SH Ar-SH C12H25SH, C6H5SH, n-hexadecanethiol, n-octadecanethiol n-docosanethiol, C10H21SH, C8H17SH, C6H13SHC 12 H 25 SH, C 6 H 5 SH, n-hexadecanethiol, n-octadecanethiol n-docosanethiol, C 10 H 21 SH, C 8 H 17 SH, C 6 H 13 SH PtPt RNCRNC (C5H6)Fe(C5H5)-(CH2)12-NC(C 5 H 6 ) Fe (C 5 H 5 )-(CH 2 ) 12 -NC SiO2,glassSiO 2 , glass RSiCl3 RSi(OR')RSiCl 3 RSi (OR ') C10H21SiCl3, C12H25SiCl3, C16H33SiCl3, C12H25SiCl3 CH2=CHCH2SiCl3, octadecyltrichlorosilanC 10 H 21 SiCl 3 , C 12 H 25 SiCl 3, C 16 H 33 SiCl 3 , C 12 H 25 SiCl 3 CH 2 = CHCH 2 SiCl 3 , octadecyltrichlorosilan Si Si-HSi Si-H (RCOO)2 (neat)(RCOO) 2 (neat) [CH3(CH2)10COO]2, [CH3(CH2)16COO]2 [CH 3 (CH 2 ) 10 COO] 2 , [CH 3 (CH 2 ) 16 COO] 2 RCH=CH2 RCH = CH 2 CH3(CH2)15CH=CH2, CH3(CH2)8CH=CH2 CH 3 (CH 2 ) 15 CH = CH 2 , CH 3 (CH 2 ) 8 CH = CH 2 RLi, RMgXRLi, RMgX C4H9Li, C18H37Li, C4H9MgX, C12H25MgX, X=Br or ClC 4 H 9 Li, C 18 H 37 Li, C 4 H 9 MgX, C 12 H 25 MgX, X = Br or Cl Metal oxidesMetal oxides RSiCl3 RSi(OR')3 RSiCl 3 RSi (OR ') 3 C10H21SiCl3, C12H25SiCl3, C16H33SiCl3, C12H25SiCl3 CH2=CHCH2SiCl3, octadecyltrichlorosilaneC 10 H 21 SiCl 3 , C 12 H 25 SiCl 3, C 16 H 33 SiCl 3 , C 12 H 25 SiCl 3 CH 2 = CHCH 2 SiCl 3 , octadecyltrichlorosilane RCOO-…MOnRCOO-… MOn C15H31COOH, H2C=CH(CH2)19COOHC 15 H 31 COOH, H 2 C = CH (CH 2 ) 19 COOH RCONHOH RCONHOH ZrO2 ZrO 2 RPO3H2 RPO 3 H 2 In2O3/SnO2 (ITO)In 2 O 3 / SnO 2 (ITO) RPO3H2 RPO 3 H 2 각종 Oxide 표면Various Oxide Surfaces RSiCl3 RSi(OR')3 RSiCl 3 RSi (OR ') 3 C10H21SiCl3, C12H25SiCl3, C16H33SiCl3, C12H25SiCl3 CH2=CHCH2SiCl3, octadecyltrichlorosilaneC 10 H 21 SiCl 3 , C 12 H 25 SiCl 3, C 16 H 33 SiCl 3 , C 12 H 25 SiCl 3 CH 2 = CHCH 2 SiCl 3 , octadecyltrichlorosilane

나노구조 용액은 소정의 나노구조가 함유된 용액을 말한다. 소정의 나노구조가 잘 분산되는 용매에 소정의 나노구조를 넣고, 초음파 세척기 등을 이용하여 수분에서 수일 동안의 시간에 걸쳐, 나노구조가 용매 내에서 분산되도록 한다. Nanostructure solution refers to a solution containing a predetermined nanostructure. The nanostructure is placed in a solvent in which the nanostructure is well dispersed, and the ultrasonic structure is used to disperse the nanostructure in the solvent over a period of several minutes to several days.

나노구조가 V2O5 인 경우에는, 초순수(Deionized water)를 나노구조 용액의 용매로 사용하는 것이 바람직하며, 나노구조가 ZnO 인 경우에는 에탄올 또는 초순수(Deionized water)를 나노구조 용액의 용매로 사용하는 것이 바람직하다.Nanostructure is V 2 O 5 In the case of, it is preferable to use ultra pure water (Deionized water) as the solvent of the nanostructured solution, and when the nanostructure is ZnO, it is preferable to use ethanol or ultra pure water (Deionized water) as the solvent of the nanostructured solution.

탄소나노튜브 용액을 준비하는 경우, 용매로는 1,2-다이클로로벤젠(1,2-dichlorobenzene), 1,3,4-트라이클로로벤젠(1,3,4-trichlorobenzene),1,3-다이클로로벤젠 (1,3-dichlorobenzene), 다이클로로에탄(dichloroethane) 및 클로로벤젠(chlorobenzene) 등이 사용될 수 있다.When preparing a carbon nanotube solution, the solvent is 1,2-dichlorobenzene (1,2-dichlorobenzene), 1,3,4-trichlorobenzene (1,3,4-trichlorobenzene), 1,3- Dichlorobenzene (1,3-dichlorobenzene), dichloroethane and chlorobenzene may be used.

이 경우 나노구조의 농도는 0.001-10mg/ml이 바람직하다. 이는 예로, 다중 나노구조에 있어서, 나노입자(nanoparticle)가 흡착될 공간을 남겨 두기 위해, 고체 표면에 탄소나노튜브를 적게 흡착시킬 필요가 있을 경우나, 도 6의 우측 그림과 같이 고체 표면에 탄소나노튜브를 하나의 라인 모양으로 흡착시키려고 하는 경우에는 약 0.001mg/ml의 낮은 농도로 해야 하기 때문이다. In this case, the concentration of the nanostructure is preferably 0.001-10mg / ml. For example, in the case of multiple nanostructures, it is necessary to adsorb less carbon nanotubes on a solid surface in order to leave space for nanoparticles to be adsorbed, or carbon on a solid surface as shown in the right figure of FIG. 6. This is because if the nanotubes are to be adsorbed in a single line, the concentration should be as low as about 0.001 mg / ml.

반면 고체 표면에 탄소나노튜브를 가능한 많이 흡착시키고 싶은 경우에는, 약 10mg/ml의 높은 농도로 함이 바람직하다. 다만 농도가 10mg/ml 이상이 되어도 더 많이 흡착되지는 않는다. 따라서 나노구조의 농도는 0.001-10mg/ml 이 바람직하다.On the other hand, when it is desired to adsorb as many carbon nanotubes as possible on the solid surface, it is preferable to use a high concentration of about 10 mg / ml. However, even if the concentration is more than 10mg / ml does not adsorb more. Therefore, the concentration of the nanostructures is preferably 0.001-10mg / ml.

그리고 초음파 세척기에서의 분산 시간은 1분 내지 3일인 것이 바람직한데, 고체 표면에 다량의 나노구조 다발을 흡착시키고자 하는 경우에는 분산시간을 약 1분 정도로 짧게 하고, 나노구조를 하나씩 흡착시키고자 하는 경우에는 분산시간을 수 일에 걸쳐 길게 하는 것이 바람직하기 때문이다. In addition, the dispersion time in the ultrasonic cleaner is preferably 1 minute to 3 days. When the large amount of nanostructure bundles are to be adsorbed on the solid surface, the dispersion time is shortened to about 1 minute and the nanostructures are adsorbed one by one. In this case, it is preferable to lengthen the dispersion time over several days.

본 발명에서, 미끄러운 분자막은, 딥-펜 나노 리소그래피(dip-pen nano lithography)(도 8 참조), 마이크로컨택 프린팅(microcontact printing)(도 9 참조), 포토리소그래피(photo lithography)(도 10 참조), 전자빔 리소그래피(e-beam lithography), 이온-빔 리소그래피(ion-beam lithography), 나노 그래프팅(nano grafting), 나노 세이빙(nano shaving) 및 STM 리소그래피(STM lithography) 등의 방법으로 패턴 될 수 있으며, 이 외에도 가능한 패터닝 방법 모두가 이용될 수 있다. In the present invention, the slippery molecular film may include dip-pen nano lithography (see FIG. 8), microcontact printing (see FIG. 9), photolithography (see FIG. 10). ), Electron beam lithography, ion-beam lithography, nano grafting, nano shaving and STM lithography. In addition, all possible patterning methods may be used.

한편, 기존의 반도체 공정과의 호환성을 고려할 때, 특히 포토리소그래피 방법으로 패터닝하는 것이 바람직하다. On the other hand, considering compatibility with existing semiconductor processes, it is particularly preferable to pattern by photolithography.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of examples.

<실시예 1> 포토리소그래피를 이용한 분자막의 패터닝Example 1 Patterning of Molecular Membrane Using Photolithography

먼저 포토리소그래피(photolithography) 방법으로 포토레지스트(photoresist)를 패터닝한다. 이후 고체 샘플을 패터닝 하려는 분자가 녹아 있는 용액에 넣으면 분자가 포토레지스트가 붙지 않은 자리에만 흡착되어, 미끄러운 분자막을 패너닝할 수 있다. 이때 분자는 포토레지스트를 녹이지 않는 용매에 녹아 있어야 한다.First, photoresist is patterned by photolithography. Subsequently, when the solid sample is placed in a solution in which the molecules to be patterned are dissolved, the molecules are adsorbed only to the place where the photoresist is not attached, so that the slippery molecular film can be panned. The molecules should be dissolved in a solvent that does not dissolve the photoresist.

SiO2, Glass, 대부분의 금속 표면 등의 산화물 표면에 탄소 나노선이나 V2O5 나노선을 패터닝하는데 쓰일 수 있는 미끄러운 분자막의 하나인 옥타데실트리클로로실란(Octadecyltrichlorosilane)의 경우, 무수 헥산(hexane)을 용매로 사용한다. In the case of octadecyltrichlorosilane, one of the slippery molecular membranes that can be used to pattern carbon nanowires or V 2 O 5 nanowires on oxide surfaces such as SiO 2 , Glass, and most metal surfaces, anhydrous hexane ( hexane) is used as a solvent.

이 경우, 고체 샘플을 먼저 깨끗한 무수 헥산 용액으로 수초동안 씻어서 표면의 습기를 제거한 후, 미끄러운 분자가 들어 있는 용액 속에 넣는다. 그런 다음 포토레지스트를 녹여 없애면(예, AZ 계열 포토레지스트의 경우 아세톤으로 제거 가능) 미끄러운 분자막 패턴을 얻을 수 있다. (도 10 및 도 11 참조)In this case, the solid sample is first washed with clean anhydrous hexane solution for several seconds to remove moisture from the surface and then placed in a solution containing slippery molecules. If the photoresist is melted away (e.g., AZ-based photoresist can be removed with acetone), a slippery molecular film pattern can be obtained. (See FIGS. 10 and 11)

<실시예 2> 마이크로컨택 프린팅을 이용한 분자막의 패터닝Example 2 Patterning of Molecular Membrane Using Microcontact Printing

Si에 Au/Ti 가 증착된 고체 샘플의 표면에, 마이크로컨택 프린팅 방법에 의해 농도 3mM의 ODT 용액을 2㎛/4㎛의 줄 패턴 스탬프로 8초 간 접촉하는 조건하에 ODT 분자막을 패터닝한다. 이후 탄소나노튜브 농도 3mg/ml의 탄소나노튜브 용액에 10초간 담그면, 도 6의 좌측 그림과 같은 결과를 얻을 수 있다. On the surface of the solid sample on which Au / Ti was deposited on Si, the ODT molecular film was patterned by microcontact printing under the condition of contacting the ODT solution having a concentration of 3 mM with a Joule pattern stamp of 2 µm / 4 µm for 8 seconds. After immersing for 10 seconds in a carbon nanotube solution of carbon nanotube concentration of 3mg / ml, the result can be obtained as shown in the left figure of FIG.

반면, Si에 Au/Ti 가 증착된 고체 샘플의 표면에, 마이크로컨택 프린팅 방법에 의해 농도 3mM, ODT용액을 4㎛/2㎛의 줄 패턴 스탬프로 20초 간 접촉하는 조건하에 ODT 분자막을 패터닝한다. 이후 탄소나노튜브의 농도 0.01mg/ml의 탄소나노튜브 용액에 5초간 담그면, 도 6의 우측 그림과 같은 결과를 얻을 수 있다. On the other hand, the ODT molecular film was patterned on the surface of a solid sample on which Au / Ti was deposited on Si under a condition of contacting the ODT solution with a concentration pattern of 3 μm and 4 μm / 2 μm for 20 seconds by microcontact printing method. do. After immersing for 5 seconds in a carbon nanotube solution of the concentration of carbon nanotubes 0.01mg / ml, the result can be obtained as shown in the right picture of FIG.

<제조예 1> 탄소 나노선을 이용한 집적 회로의 제조Preparation Example 1 Fabrication of Integrated Circuit Using Carbon Nanowires

기존의 반도체 패터닝 기술은 포토리소그래피 방법을 많이 사용한다. 따라서 포토리소그래피 방법으로 미끄러운 분자막을 원하는 고체 표면에 패터닝 한 후, 이를 탄소 나노선 용액속에 넣어 탄소 나노선을 미끄러운 분자막으로 패터닝되지 않은 위치에 흡착 및 정렬시킨다. 이 경우 기존의 반도체 라인을 그대로 이용하면서도 나노튜브 집적회로의 대량생산이 가능해진다.Conventional semiconductor patterning techniques use many photolithography methods. Accordingly, the slippery molecular film is patterned on a desired solid surface by photolithography, and then the carbon nanowire is absorbed and aligned at a position not patterned by the slippery molecular film. In this case, it is possible to mass-produce nanotube integrated circuits while using existing semiconductor lines as they are.

보다 복잡한 집적회로 제작을 위해서는, 탄소 나노선 조립을 하기 전이나 후에 기존의 반도체 공정을 함으로써 탄소 나노튜브를 포함한 집적 소자를 만들 수 있다. In order to manufacture more complex integrated circuits, integrated semiconductor devices including carbon nanotubes can be manufactured by performing conventional semiconductor processes before or after carbon nanowire assembly.

탄소 나노선 공정 전, 후에 가능한 반도체공정의 예를 들면, 에칭(etching), 디포지션(deposition), 포토리소그래피(photolithography), 옥사이드 디포지션(oxide deposition) 등을 들 수 있다.Examples of possible semiconductor processes before and after the carbon nanowire process include etching, deposition, photolithography, oxide deposition, and the like.

위의 반도체공정을 활용하여, 탄소 나노선을 이용한 인터커넥터(interconnector), 트랜지스터 채널(transistor channel), 비아(via), 레지스터(resistor), 오실레이터(oscillator) 등의 집적 회로 부품을 만들 수 있다.By utilizing the above semiconductor process, integrated circuit components such as interconnectors, transistor channels, vias, resistors, and oscillators using carbon nanowires may be manufactured.

한편, 고체 표면에 나노구조와 나노입자를 다중으로 흡착시킬 수 있다. 실시예를 구체적으로 살펴보자. 도 12에 도시된 바와 같이, 고체표면에 ODT 로 된 미끄러운 분자막을 패터닝하고, 미끄러운 분자막이 패터닝되지 않은 고체표면에 탄소나노튜브를 흡착시킨다. 그 다음 ODT 또는 다른 분자막을 추가로 패터닝하고, ODT 분자막으로 패터닝되지 않은 부분에 양전하를 띠는 시스테아민(cysteamine)을 흡착시킨다. 그 다음 Au 나노입자가 함유된 용액에 넣으면, 음전하를 띤 Au 나노입자는 접촉에너지가 낮은 시스테아민에 흡착된다. On the other hand, nanostructures and nanoparticles can be adsorbed multiplely on the solid surface. Let's look at the embodiment in detail. As shown in FIG. 12, a slippery molecular film made of ODT is patterned on a solid surface, and carbon nanotubes are adsorbed onto a solid surface on which the slippery molecular film is not patterned. The ODT or other molecular membrane is then further patterned and positively charged cysteamine is adsorbed to the unpatterned portion of the ODT molecular membrane. Then, when added to a solution containing Au nanoparticles, the negatively charged Au nanoparticles are adsorbed to cysteamine with low contact energy.

이러한 다중 나노구조의 본 발명은 신호증폭을 위한 센서로 이용가능하다. 본 발명에 의해 나노구조가 선택적으로 위치 또는 정렬된 고체 표면으로 신호를 보내면 신호가 증폭된다. 따라서 신호를 감지하는 성능이 향상된 센서를 얻을 수 있게 된다. The present invention of such multiple nanostructures can be used as a sensor for signal amplification. According to the present invention, the signal is amplified when the nanostructure sends a signal to a selectively positioned or aligned solid surface. Thus, a sensor with improved performance of detecting a signal can be obtained.

고체샘플에 나노구조 및 추가 나노구조를 다중으로 흡착시킨 경우, 신호는 보다 증폭된다. 일 실시예로서, 도 14에 도시된 바와 같이, Au 고체표면에 탄소나노튜브와 Au 나노입자가 다중구조로 흡착된 경우, 탄소나노튜브만 흡착된 경우에 비해, 훨씬 높은 Raman intensity를 얻음을 확인할 수 있다.When multiple nanostructures and additional nanostructures are adsorbed to a solid sample, the signal is further amplified. As an example, as shown in FIG. 14, when carbon nanotubes and Au nanoparticles are adsorbed in a multi-structure on the Au solid surface, it is confirmed that much higher Raman intensity is obtained than when carbon nanotubes are adsorbed only. Can be.

한편, 본 발명은 DNA, RNA, 프로테인, 항원, 항체 및 Cell 등의 바이오 구조를 특정 형상으로 흡착, 정렬 및 배양하는 데 응용될 수 있다. 구체적으로 피브로넥틴(fibronectin) 등의 단백질을, 고체 표면에 형성된 탄소나노튜브 상에 흡착시킬 수 있다. 이는 단백질 칩 등을 만드는데 유용할 수 있다. 도 15는 탄소나노튜브가 흡착 및 정렬된 영역에만 피브로넥틴 단백질(fibronectin protein)이 흡착된 것을 보여주는 형광 현미경 이미지 사진인데, 밝은 부분이 피르로넥틴 단백질이 흡착된 영역을 나타낸다.On the other hand, the present invention can be applied to the adsorption, alignment and culture of biostructures such as DNA, RNA, protein, antigen, antibody and Cell in a specific shape. Specifically, proteins such as fibronectin can be adsorbed on carbon nanotubes formed on a solid surface. This can be useful for making protein chips and the like. FIG. 15 is a fluorescence microscopic image showing that fibronectin protein is adsorbed only on a region in which carbon nanotubes are adsorbed and aligned, and a bright part shows a region in which pyronectin protein is adsorbed.

다른 한편으로, 셀을 흡착시켰을 경우, 흡착된 바이오 셀은 고체표면에 다양한 패턴으로 형성된 탄소나노튜브 등의 나노구조의 형상으로 배양될 수 있다. 이는 바이오 셀을 원하는 형상의 장기(臟器)로 배양시키는 데 유용하다. On the other hand, when the cell is adsorbed, the adsorbed biocells can be cultured in the shape of nanostructures such as carbon nanotubes formed in various patterns on the solid surface. This is useful for culturing biocells into organs of the desired shape.

본 발명에 의하면, 나노구조를 고체 표면에 선택적으로 위치 및 정렬시킬 수 있다. 또한 나노구조가 고체 표면에 직접 접촉하므로, 나노구조 및 고체 표면의 오염을 방지할 수 있다. 그리고 본 발명에 의한 다중 나노구조를 만들어 센서 등으로 활용할 수 있다. 나아가 DNA, 단백질, 셀 등의 바이오 구조를 원하는 모양으로 흡 착, 배양할 수 있다.According to the present invention, nanostructures can be selectively positioned and aligned to a solid surface. In addition, since the nanostructures are in direct contact with the solid surface, it is possible to prevent contamination of the nanostructures and the solid surface. And by making a multi-nanostructure according to the present invention can be utilized as a sensor. Furthermore, biostructures such as DNA, proteins, and cells can be adsorbed and cultured in desired shapes.

Claims (21)

고체 표면에 나노구조를 패터닝하는 방법으로서, As a method of patterning nanostructures on a solid surface, 흡착시키고자 하는 나노구조에 대한 접촉에너지가 고체 표면보다 높은, 미끄러운 분자막을 고체 표면에 등방형 또는 비등방형으로 패터닝하는 단계;Isotropically or anisotropically patterning a slippery molecular membrane on the solid surface, the contact energy of the nanostructure to be adsorbed is higher than the solid surface; 상기 나노구조가 함유된 나노구조 용액에 상기 미끄러운 분자막이 패터닝된 상기 고체를 넣는 단계; Placing the solid on which the slippery molecular film is patterned into a nanostructure solution containing the nanostructure; 상기 나노구조가 상기 미끄러운 분자막에 흡착 및 슬라이딩되면서, 상기 미끄러운 분자막으로 표면처리 되지 않은 고체 표면에 직접 흡착되는 단계;Adsorption and sliding of the nanostructure on the slippery molecular membrane, and directly adsorbing onto the solid surface not surface-treated with the slippery molecular membrane; 세척용액으로 상기 고체를 씻어내어 상기 미끄러운 분자막에 흡착된 상기 나노구조를 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, And rinsing the solid with a washing solution to remove the nanostructures adsorbed on the slippery molecular membrane. 미끄러운 분자막을 이용하여 고체 표면에 나노구조를 위치 및 정렬시키는 방법.A method of positioning and aligning nanostructures on a solid surface using a slippery molecular membrane. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 나노구조가 위치 및 정렬된 상기 고체 표면에, 이미 패터닝된 상기 미끄러운 분자막과 동일하거나 다른 미끄러운 분자막이 더 패터닝되는 단계;Further patterning, on the solid surface where the nanostructures are located and aligned, a slippery molecular film that is the same or different than the slippery molecular film already patterned; 상기 미끄러운 분자막을 제외한 부분에, 더 흡착시키고자 하는 추가 나노구조에 대한 접촉에너지가 낮은, 나노구조 흡착용 분자막이 더 패터닝되는 단계;Further patterning the molecular film for adsorption of nanostructures having a low contact energy for additional nanostructures to be further adsorbed to portions other than the slippery molecular film; 상기 추가 나노구조가 함유된 용액에 상기 고체를 넣어, 상기 나노구조 흡착용 분자막에 상기 추가 나노구조가 흡착되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,The method further comprises the step of putting the solid in the solution containing the additional nanostructures, the additional nanostructures are adsorbed on the molecular membrane for nanostructure adsorption, 미끄러운 분자막을 이용하여 고체 표면에 나노구조를 위치 및 정렬시키는 방법. A method of positioning and aligning nanostructures on a solid surface using a slippery molecular membrane. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 고체 표면에 상기 미끄러운 분자막을 패터닝하는 방법은,The method for patterning the slippery molecular film on the solid surface, 딥-펜 나노리소그래피, 마이크로컨택 프린팅, 포토리소그래피, 전자빔 리소그래피, 이온-빔 리소그래피, 나노 그래프팅, 나노 세이빙 및 STM 리소그래피 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는,Characterized in that any one of deep-pen nanolithography, microcontact printing, photolithography, electron beam lithography, ion-beam lithography, nano grafting, nano saving and STM lithography, 미끄러운 분자막을 이용하여 고체 표면에 나노구조를 위치 및 정렬시키는 방법.A method of positioning and aligning nanostructures on a solid surface using a slippery molecular membrane. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 포토리소그래피 방법의 경우, 상기 미끄러운 분자막을 패터닝하기 위해 형성되는 포토레지스트가, 상기 미끄러운 분자막이 패터닝된 후 제거되는 단계를 더 가지는 것을 특징으로 하는,In the case of the photolithography method, the photoresist formed for patterning the slippery molecular film further comprises the step of removing after the slippery molecular film is patterned, 미끄러운 분자막을 이용하여 고체 표면에 나노구조를 위치 및 정렬시키는 방법.A method of positioning and aligning nanostructures on a solid surface using a slippery molecular membrane. 제3항에 있어서, The method of claim 3, 상기 마이크로컨택 프린팅 방법의 경우,In the case of the microcontact printing method, Si에 Au/Ti 가 증착된 고체 샘플의 표면에, 마이크로컨택 프린팅 방법에 의해 농도 3mM의 옥타데칸싸이올 용액을 2㎛/4㎛의 줄 패턴 스탬프로 8초 간 접촉하는 조건하에 옥타데칸싸이올 분자막을 패터닝한 후, 탄소나노튜브 농도 3mg/ml의 탄소나노튜브 용액에 10초간 담그는 것을 특징으로 하는, Octadecanthiol on the surface of a solid sample on which Au / Ti was deposited on Si was contacted by a microcontact printing method with an octadecane thiol solution having a concentration of 3 mM for 8 seconds with a Joule pattern stamp of 2 μm / 4 μm. After patterning the molecular film, the carbon nanotube concentration of 3mg / ml, characterized in that immersed for 10 seconds in a carbon nanotube solution, 미끄러운 분자막을 이용하여 고체 표면에 나노구조를 위치 및 정렬시키는 방법. A method of positioning and aligning nanostructures on a solid surface using a slippery molecular membrane. 제3항에 있어서, The method of claim 3, 상기 마이크로컨택 프린팅 방법의 경우,In the case of the microcontact printing method, Si에 Au/Ti 가 증착된 고체 샘플의 표면에, 마이크로컨택 프린팅 방법에 의해 농도 3mM, 옥타데칸싸이올 용액을 4㎛/2㎛의 줄 패턴 스탬프로 20초 간 접촉하는 조건하에 옥타데칸싸이올 분자막을 패터닝한 후 탄소나노튜브 농도 0.01mg/ml의 탄소나노튜브 용액에 5초간 담그는 것을 특징으로 하는,Octadecanthiol on the surface of a solid sample on which Au / Ti was deposited on Si was contacted by a microcontact printing method with a concentration of 3 mM and an octadecane thiol solution for 4 seconds with a 4 μm / 2 μm Joule pattern stamp. After patterning the molecular film, characterized in that immersed for 5 seconds in a carbon nanotube solution of carbon nanotube concentration of 0.01mg / ml, 미끄러운 분자막을 이용하여 고체 표면에 나노구조를 위치 및 정렬시키는 방법. A method of positioning and aligning nanostructures on a solid surface using a slippery molecular membrane. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 나노구조가 탄소나노튜브인 경우, 상기 미끄러운 분자막은 소수성 분자막인 것을 특징으로 하는,When the nanostructure is carbon nanotubes, the slippery molecular film is characterized in that the hydrophobic molecular film, 미끄러운 분자막을 이용하여 고체 표면에 나노구조를 위치 및 정렬시키는 방법.A method of positioning and aligning nanostructures on a solid surface using a slippery molecular membrane. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 나노구조 흡착용 분자막이 시스테아민이고, 상기 추가 나노구조가 Au 나노입자인 것을 특징으로 하는,The nanostructure adsorption molecular film is cysteamine, characterized in that the additional nanostructures are Au nanoparticles, 미끄러운 분자막을 이용하여 고체 표면에 나노구조를 위치 및 정렬시키는 방법.  A method of positioning and aligning nanostructures on a solid surface using a slippery molecular membrane. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 미끄러운 분자막으로 패터닝된 상기 고체 표면에, 전압을 걸어주는 것을 특징으로 하는,Voltage is applied to the solid surface patterned with the slippery molecular film, 미끄러운 분자막을 이용하여 고체 표면에 나노구조를 위치 및 정렬시키는 방법.A method of positioning and aligning nanostructures on a solid surface using a slippery molecular membrane. 제9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 전압은, 상기 고체를 상기 나노구조 용액에 넣고 걸어주는 것을 특징으로 하는,The voltage is characterized in that the solid is put into the nanostructured solution, 미끄러운 분자막을 이용하여 고체 표면에 나노구조를 위치 및 정렬시키는 방법. A method of positioning and aligning nanostructures on a solid surface using a slippery molecular membrane. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 나노구조 용액 또는 추가 나노구조 용액의 온도를 올리거나 진동을 가하는 것을 특징으로 하는,It is characterized in that for raising the temperature or vibration of the nanostructure solution or additional nanostructure solution, 미끄러운 분자막을 이용하여 고체 표면에 나노구조를 위치 및 정렬시키는 방법.A method of positioning and aligning nanostructures on a solid surface using a slippery molecular membrane. 제1항 또는 제2항에 있어서, The method according to claim 1 or 2, 상기 나노구조 용액은, The nanostructure solution, 상기 나노구조가 V2O5 인 경우, 초순수를 용매로 사용하는 것을 특징으로 하는,When the nanostructure is V 2 O 5 , characterized in that the use of ultrapure water as a solvent, 미끄러운 분자막을 이용하여 고체 표면에 나노구조를 위치 및 정렬시키는 방법.A method of positioning and aligning nanostructures on a solid surface using a slippery molecular membrane. 제1항 또는 제2항에 있어서, The method according to claim 1 or 2, 상기 나노구조 용액은, The nanostructure solution, 상기 나노구조가 ZnO 인 경우, 에탄올 또는 초순수를 용매로 사용하는 것을 특징으로 하는,When the nanostructure is ZnO, characterized in that using ethanol or ultrapure water as a solvent, 미끄러운 분자막을 이용하여 고체 표면에 나노구조를 위치 및 정렬시키는 방법.A method of positioning and aligning nanostructures on a solid surface using a slippery molecular membrane. 제1항 또는 제2항에 있어서, The method according to claim 1 or 2, 상기 나노구조 용액은, The nanostructure solution, 상기 나노구조가 탄소나노튜브인 경우, 1,2-다이클로로벤젠, 1,3,4-트리클로로벤젠, 1,3-다이클로로벤젠, 다이클로로에탄 및 클로로벤젠 중 어느 하나를 용매로 사용하는 것을 특징으로 하는,When the nanostructure is carbon nanotubes, any one of 1,2-dichlorobenzene, 1,3,4-trichlorobenzene, 1,3-dichlorobenzene, dichloroethane and chlorobenzene is used as a solvent. Characterized in that, 미끄러운 분자막을 이용하여 고체 표면에 나노구조를 위치 및 정렬시키는 방법.A method of positioning and aligning nanostructures on a solid surface using a slippery molecular membrane. 제14항에 있어서, The method of claim 14, 상기 탄소나노튜브의 나노구조 용액은, Nanostructure solution of the carbon nanotubes, 상기 탄소나노튜브가 0.001 내지 10mg/ml의 농도로 함유된 용매를 초음파 세척기에서 1분 내지 3일 동안 분산하여 제조되는 것을 특징으로 하는,Characterized in that the carbon nanotubes are prepared by dispersing a solvent containing a concentration of 0.001 to 10mg / ml for 1 minute to 3 days in an ultrasonic cleaner, 미끄러운 분자막을 이용하여 고체 표면에 나노구조를 위치 및 정렬시키는 방법. A method of positioning and aligning nanostructures on a solid surface using a slippery molecular membrane. 제 1항 또는 제2항에 있어서, The method according to claim 1 or 2, 상기 세척용액은, The washing solution, 상기 나노구조 용액에 사용된 용매 또는 상기 고체 표면에 흡착된 상기 나노구조를 이탈시키지 않는 용매인 것을 특징으로 하는,Characterized in that the solvent used in the nanostructure solution or a solvent that does not leave the nanostructure adsorbed on the solid surface, 미끄러운 분자막을 이용하여 고체 표면에 나노구조를 위치 및 정렬시키는 방법.A method of positioning and aligning nanostructures on a solid surface using a slippery molecular membrane. 삭제delete 미끄러운 분자막을 이용하여 고체 표면에 나노구조를 위치 및 정렬시키는 제1항의 방법에 의해, 고체표면에 나노구조를 소정의 형상으로 위치 및 정렬시키는 단계;Positioning and aligning the nanostructures in a predetermined shape on the solid surface by the method of claim 1, wherein the nanostructures are positioned and aligned on the solid surface using a slippery molecular membrane; 소정의 형상을 가진 상기 나노구조 상에 바이오 구조를 흡착시켜서 정렬 및 배양하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는,Characterized by comprising the step of aligning and culturing the biostructure on the nanostructure having a predetermined shape, 나노구조 상에 정렬 및 배양된 바이오 구조를 제조하는 방법.A method of making a biostructure aligned and cultured on a nanostructure. 제18항에 있어서,The method of claim 18, 상기 바이오 구조는, DNA, RNA, 프로테인, 항원, 항체 및 Cell 중 어느 하나 인 것을 특징으로 하는, The biostructure is characterized in that any one of DNA, RNA, protein, antigen, antibody and Cell, 나노구조 상에 정렬 및 배양된 바이오 구조를 제조하는 방법.A method of making a biostructure aligned and cultured on a nanostructure. 제1항 또는 제2항의 방법에 따라 나노구조가 위치 및 정렬된 고체표면.Solid surface with nanostructures positioned and aligned according to the method of claim 1. 제20항에 따른 고체표면으로 신호를 보내면 상기 보내진 신호가 증폭되며, 상기 증폭된 신호를 감지하는 것을 특징으로 하는Sending a signal to the solid surface according to claim 20 is amplified, the detected signal characterized in that for detecting the amplified signal 나노구조에 의한 신호증폭을 센서에 이용하는 방법.Method of using signal amplification by sensor in nano structure
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