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Anti-adhesion surface treatments for unconventional lithography and selective immobilization of nanoparticles into a patterned template

Anti-adhesion surface treatments for unconventional lithography and selective immobilization of nanoparticles into a patterned template
Other Titles
비전통적 리소그래피의 비접착 표면 처리와 미세 구조 안의 나노 입자 선택적 고정화
Issue Date
대학원 나노과학부
이화여자대학교 대학원
1장에서는 높은 재현성을 갖는 나노 구조의 단순하고 빠른 제작과 복제를 위해 어떤 종류의 몰드에나 적용할 수 있는 새로운 비 접착 표면처리에 대해 소개하였다. 낮은 점성을 가지는 Poly(dimethylsiloxane) (PDMS)을 몰드 위의 얇은 비 접착 layer로 이용하였다. Oxygen plasma처리를 통해 몰드 표면에 -OH기를 생성하고, 3-(aminopropyl triethoxysilane) (APTES)과 silanization시킨 다음, 80℃에서 monoglycidyl ether-terminated PDMS와 반응시켰다. 표면 코팅은 monoglycidyl ether-terminated PDMS와 aminosilane 처리 된 표면 사이의 epoxy-amine 화학반응으로 인해 강한 공유 결함을 이루며 매우 안정적으로 고른 표면 상태를 유지하고 있다. PDMS 코팅 방법은 다양한 비전통적 리소그래피의 비 접착 표면처리에 적용 가능하다. 우리는 비 접착 PDMS 표면처리 된 hard, soft 몰드로부터 쉽게 다양한 UV-cured replica를 만들 수 있었다. 2장에서는 비 접착 PDMS 표면처리 된 몰드로부터 제작된 replicas를 templates로 하여 evaporation방법을 이용하여 나노 입자를 패턴이 있는 templates에 고정시켰다. 모세관 현상과 물리적 구조에 의해 templates의 기하학적 구조를 따라 나노 입자의 선택적 고정화가 일어남을 볼 수 있었다. 또한 우리는 templates의 표면 상태에 따른 나노 입자의 고정화를 실험해 보았다. 패턴이 있는 templates의 나노 입자 고정화는 물리적 구조뿐 아니라, 표면상태에 의해서도 영향을 받음을 확인할 수 있었다.;In CHAPTER I, we introduce new anti-adhesion surface treatments for simple, rapid fabrication and replication of nanostructures with high fidelity that is applicable to all types of stamping molds. A thin film of low-viscosity Poly(dimethylsiloxane) (PDMS) is used as an anti-adhesion release layer on the mold. Oxygen plasma treatment generated hydroxyl groups on the surface of the mold. The generated hydroxyl groups onto the surface are occurred silanization with 3-(aminopropyl triethoxysilane) (APTES). And the aminosilane-grafted mold is reacted with monoglycidyl ether-terminated PDMS upon heating at 80℃. There is covalent bonding formed by epoxy-amine chemistry between the monoglycidyl-ether-terminated PDMS and aminosilane-treated surface establishes a strong and highly stable coating without roughening the coated surface. The PDMS coating method is applicable to anti-adhesion surface treatments for unconventional lithographic techniques. We easily fabricated various UV-cured replicas from the anti-adhesion PDMS-coated hard or soft molds. In CHAPTER II, we implement that immobilization of the nanoparticles into patterned UV-cured templates which fabricated from PDMS-coated molds by evaporation method. We showed that the nanoparticles were selectively packed with along the geometry of the patterned templates by capillary force and physical confinement of the patterned templates. Also, we achieved immobilization of nanoparticles according to the surface characters of templates. We confirmed that the immobilization of nanoparticles into the patterned templates has been affected by surface characteristics as well as physical confinement of templates.
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일반대학원 > 화학·나노과학과 > Theses_Master
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