Embed Size (px)
Citation preview
www.nano.or.kr
(37673) 경상북도 포항시 남구 청암로 77 포항공과대학교 나노융합기술원
TEL. 054-279-0203 E-mail. [email protected]
포항공과대학교 나노융합기술원
융합형 미래 인재 양성 프로그램
3D 프린팅 교육
•2D & 3D 설계에 대한 이해
•3D 모델링의 이해
•Solidworks를 활용한 디자인
•3D 스캐너의 이해와 데이터 활용
•3D 프린터를 이용한 실습
교육신청
E-mail. [email protected]. 054-279-0263
찾아가는 교육 통해 3D 프린팅 기술의
저변 확대 및 이해도 제고
무한상상실 교육
•3D 프린팅 활용 교육
•메이커스 코딩
•나도 상상툰 작가
•무한상상 메이키즈 썸머스쿨
•MAKERS 대회
•창의누리, 꿈과 상상이룸 드림페어전
교육신청
E-mail. [email protected]. 054-279-0266
창의적인 상상력과 아이디어 발굴 및
과학문화 확산
•나노소자공정 이론∙실습교육
•나노측정분석 이론∙실습교육
•OLED공정 이론∙실습교육
•나노융합기술교육
(소자∙OLED공정 및 측정분석 융합 과정)
교육신청
E-mail. [email protected]. 054-279-0264
나노융합 소자공정·측정분석 교육
나노분야 공통기반 이론∙실습교육을 통한
전문인력 양성
기초실습
특성평가
디스플레이
집중이론
반도체/MEMS 기초이론
반도체 단위 공정
디스플레이 & 에너지
재료과학과 공학 기초
재료의 종류와 응용
분석 기초
팹출입교육
안전교육
반도체
포토
FIB
에칭
SEM/SPM
박막
APT
확산
SIMS
MEMS
TEM
SAMPLE PREP
OLED
집중실습(멘토링)
2멘티(교육생)
1멘토(연구원)
반도체 공정 연수 트랙
디스플레이 공정 연수 트랙
특성평가 분석 연수 트랙
교양교육 산학협력교육 외부특강 세미나
2개월
● 상반기 교육
700시간 이수
● 취업기간
8월부터
● 하반기 교육
700시간 이수
● 취업기간
11월부터
수요기업 취업4개월
+
교육신청
E-mail. [email protected]. 054-279-0265
특성화고 나노융합기술 인력양성사업
경상북도 특성화고교 대상 현장 직무
중심의 교육 훈련 및 취업 지원
나노 미터의 세계[이미지 출처] safetymessenger.in
나노 미터 nm(10⁻9)
밀리미터
mm(10⁻3)
센티 미터
cm(10⁻2)
미터
m(100)
분자
적혈구
박테리아
모래
마이크로 미터
µm(10⁻6)
마
이크로 세계
나
노
세계
손
나노로봇(Nanorobot)
혈관 속을 이동하면서암세포를 파괴하고 항암제 약물을 투입하거나 손상된 세포를 살리는 역할을 한다.
펨토 미터
fm(10⁻15)
피코 미터
pm(10⁻12)
나노 미터 nm(10⁻9)
원자핵
원자
나
노
세계
DNA
때가 타지 않고 물에 젖지 않는 연잎 주사터널링현미경(STM)과 원자힘현미경(AFM)의 발명
반도체 공정 기술
반도체 집적회로(Semiconductor Integrated Circuit)
반도체(Semiconductor)
게코(Gecko) 도마뱀의 발가락 바닥
나노기술 활용분야
나노기술(Nanotechnology)
나노(Nano) 얼마나 작은 크기인가?
▶ 원자힘현미경(Atomic Force Microscope, AFM)
▶ 주사형터널링현미경(Scanning Tunneling Microscope, STM)
모르포(Morpho) 나비 날개의 색깔
▶ 그리스어 나노스(nanos - 난쟁이) 어원
▶ 국제 단위에서 10억분의 1(10-9)을 의미하는 접두어
▶ 모든 구성원소의 가장 본질적∙근원적 범위를 다룸
▶ 자연 : 연잎 위의 물방울은 잎을 적시지 못하고 흘러내리고, 동시에
잎사귀에 있는 먼지와 함께 떨어짐(연잎 효과)
▶ 원리 : 연잎 표면의 미세한 솜털인 ‘나노 돌기’로 덮여있어 연잎이 물에
젖지 않는 성질(소수성)을 띠게 하고, 굴러 떨어지는 물방울이
먼지를 안고 떨어지므로 항상 깨끗한 상태를 유지함
▶ 연잎 효과의 활용
∙ 로터산(Lotasan) 페인트 : 비를 맞거나 물을 뿌려주는 것으로 먼지가
깨끗하게 떨어지므로 본래의 색과 청결을 유지함
∙ 나노섬유(Nanotex) 의복 : 액체가 묻지 않고 때가 끼지 않아 세탁 횟수를 줄임
∙ 전기 흐르는 정도(전기전도도)가 도체와 부도체의 중간영역에 속하며, 순수 반도체는 부도체처럼 전기가 거의 통하지
않지만 인공적으로 빛, 열 또는 불순물을 가해주면 도체처럼 전기가 통하거나 조절할 수 있는 특징을 지닌 물질
▶ 원자나 분자 수준의 초미세 극한 기술
▶ 100 나노미터(㎚) 이하 나타나는 새로운 현상과 특성을 이용하거나 나노미터 수준에서 물체를 재조합하고 조작하는 기술
시료
터널링 전류
탐침
다이오드
트랜지스터반도체 칩 커패시터
저항
▶ 자연 : 환한 파란색을 띠는 남아메리카 모르포 나비의 날개는 파란
색소 없이 독특한 구조가 반복되어 특유의 색을 나타냄(구조색)
▶ 원리 : 날개의 표면에 주기적인 패턴을 갖는 나노 크기의 구조를 통해 특정한 파장대의
빛을(파란빛) 반사시키거나 (나머지 빛) 통과시켜 특정한 색깔이 눈으로 전달됨
주기적으로 굴절률이 반복되는 구조를 갖는 결정을 광결정이라 함
▶ 광결정(Photonic Crystal) 구조의 활용
∙ 모르포텍스(Morphotex)를 사용한 옷과 장신구 : 환경 친화적, 선명하고
다양한 색깔 구현함
∙ 차세대 에코디스플레이 미라솔(Mirasol) : 별도의 광원 없이 외부의 빛을
이용하여 에너지 효율을 증가시킴
▶ 자연 : 열방지방 게코 도마뱀은 벽을 타고 올라가고 천장에 거꾸로
매달리거나 큰 중량을 지탱하며 붙어있음
▶ 원리 : 발가락 바닥 표면에는 강모로 덮인 주름이 새겨져 있고, 강모
끝에는 잔가지처럼 지름이 200 ㎚ 크기의 빨판이(10억개)
덮여있음, ‘나노 빨판’이 지탱하는 반데르발스 힘(가장 작은 결합력)이 매우 작음
▶ 나노 빨판의 활용
∙ 스티키봇(Stickybot) : ’06년 <타임>지 최고 발명품 선정, 게코 도마뱀
특징을 재현해 유리벽을 기어오를 수 있는 로봇
∙ 나노 접착제
전자/통신고집적 나노급 반도체 메모리소자/나노센서시스템
항공우주나노 구조 센서, 나노 전자공학을
활용한 항공전자공학
환경/에너지 태양전지, 친환경 타이어
의약나노로봇, 나노약물전달시스템
재료/제조나노코팅, 탄소나노섬유
생명공학DNA 분석 및 조작
나노란 무엇인가? 자연에서 배우는 나노기술 나노 구조를 해석하는 현미경 기술 대표적인 나노기술 분야, 반도체 기술
▶ 원자 정도의 나노 크기는 육안으로 볼 수 없음
▶ 1 나노미터(1 ㎚)는 원자(0.2~0.3 ㎚) 3~4개 배열 크기
레이저
탐침
시료
지렛대(캔틸레버)
※ 광학현미경
∙ 일반적인 현미경(제1세대) 개념, 가시광선의 파장을(200-800 ㎚) 이용, 빛을 투과 및
반사하여 광학렌즈에 상을 형성함으로써 마이크로미터 크기인 세포와 박테리아 관찰이 가능함
∙ 나노크기의 물질 구조를 해석하는데 한계가 있으며, 원자 크기(0.2-0.3 ㎚) 관찰이 불가능함
실리콘 웨이퍼[원료 : 모래, 규소(Si)]
웨이퍼에 감광액을 바름
웨이퍼 표면을 사진필름처럼 만듦
Process1
Process11
Process2
Process9
Process12
Process3
Process8
Process13
집적회로 형성 웨이퍼에 집적회로 완성
웨이퍼 절단
레이저나 다이아몬드톱으로 웨이퍼를 집적회로 칩 단위로 자름
집적회로 칩
절단된 웨이퍼의 각 조각은 집적회로의 칩
반도체 완성
절단한 집적회로 칩을 패키지에 봉입(집적회로 칩, 리드프레임, 연결금선 등 보호)
실리콘 웨이퍼의 단면
현상
웨이퍼에 화학처리를 하면 사진필름과 같은 회로패턴이 그려짐 (사진을 현상하는 방식)
식각
회로패턴을 제외한 불필요한 부분을 깍음(판화 제작 방식)
감광액 제거웨이퍼에 불순물
(인, 붕소)주입
전기소자의 특성을 지님
증착
웨이퍼 표면에 얇은 막을 입힘(절연막, 전도성막 형성)
배선 형성
웨이퍼 표면에 형성된 각 회로를 연결해주는 금, 은 및 알루미늄 배선을 만들어 줌
노광
웨이퍼 위에 마스크를(회로패턴을 그린 유리판) 놓고 빛을 쬐면 회로패턴을 통과한 빛이 웨이퍼에 회로패턴을 옮겨 줌(사진을 인화지에 인쇄하는 방식)
빛
마스크
불순물
감광액 공정 진행할 부분
렌즈
Process4
Process7
Process14
Process5
Process6
Process15
Process10
∙ 나노과학 및 기술의 비약적인 발전 계기, 원자 배율로(0.01 ㎚의 해상도 실현)
관측하고 원자를 조작하여 나노세계의 관찰이 가능함
∙ 트랜지스터(Transistor - 증폭 및 전환 역할을 하는 반도체 소자), 다이오드(Diode - 정류 및 발광 특성을 지난 반도체 소자),
저항(전류의 흐름을 방해하는 정도), 커패시터(Capacitor – 전자회로에서 전기를 일시적으로 저장하는 장치), 배선회로 등
복잡한 전자부품을 정밀하게 만들어 작은 반도체 속에 하나의 전자회로로 구성해(소형화 및 고집적화) 전기적으로 동작하도록 함
∙ 원자 간 밀치는 힘 측정
∙ 잘 휘어지는 지렛대(Cantilever) 끝의 뾰족한 탐침과 시료 표면 간에 작용하는 원자의 인력과(당기는 힘) 척력을(밀어내는 힘)
이용하여 캔틸레버가 미세하게 휘어지는 정도를 레이저빔의 굴절로 측정한 후 표면정보를 얻음
∙ 도체 및 부도체 외 생체시료(공기 중에서 또는 수분을 함유한) 관찰 가능
∙ 원자 조작 기능 : 탐침에 전압을 가하여 원자를 탐침 끝에
달라붙게 하거나 떨어뜨려 원자 하나하나를 움직임으로써
원자로 이루어진 글씨나 그림이 가능함
지구1m
10억분의 1로 축소 구슬1nm
∙ 원자 사이 전류 측정
∙ 날카로운 원자 크기의 바늘(탐침)로 시표의 표면을 스치듯이 스캐닝하여(탐침 끝의 원자와 시료 표면의 원자 사이에 흐르는
전류가 두 원자 사이의 거리를 측정함) 이 바늘의 높이를 컴퓨터가 읽어(이 터널링 전류의 변화를 측정하여 표면 상태를
확인함) 단면도, 굴곡도, 입체도감 등 자료를 얻음
∙ 전류가 흐르는 도체 시료만 관찰 가능, 매우 높은 진공 필요(산소 분자가 시편 관찰을 방해함)
∙ 스위스 IBM연구소 물리학자 게르트 비니히
(Gerd K. Binning)와 하인리히 로러(Heinrich Rohrer)
발명, 1986년 노벨 물리학상 수상
[이미지 출처]
이코노미조선
2014년 1월호
[이미지 출처] 나노기술의 이해, researcher.watson.ibm.com
[이미지 출처] tok.co.jp
[이미지 출처]
보이지 않는 세계가 여는 미래 나노 테크놀로지,
researcher.watson.ibm.com
[이미지 출처]
이코노미조선
2014년 1월호
[이미지 출처]
이코노미조선
2014년 1월호
