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고밀도 핫 스팟을 가지는 플라즈모닉 나노필러 어레이를 포함하는 표면강화 라만 분광기판 및 그 제조방법

  • 기술번호 : KST2015115252
  • 담당센터 : 대전기술혁신센터
  • 전화번호 : 042-610-2279
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 표면강화 라만 분광법(Surface Enhanced Raman Scattering, 또는 Surface Enhanced Raman Spectroscopy)에 사용되는 표면강화 라만 분광기판(SERS substrate)에 관한 것으로, 본 발명에 따르면, 나노기둥의 윗면과 옆면에 나노갭(nanogap)을 다수 포함한 금속구조를 형성함으로써 SERS 신호의 극대화가 가능해지며, 나노갭을 조절(거리를 줄임)하여 국소 전자기장을 극대화시킴으로써 SERS 신호를 강화할 수 있고, 또한, 나노기둥 위에 금속의 씌워져 있는 구조로 인하여 나노갭이 나노기둥의 아래에서부터 위까지 3차원 공간에 고루 분포함으로써 기존의 2차원적 SERS 기판에 비해 더 많은 나노갭을 제공하여 다수의 분자가 핫 스팟(hot spot) 근처에 위치하게 되어 SERS 신호를 증가시킬 수 있는 고밀도 핫 스팟을 가지는 플라즈모닉 나노필러 어레이를 포함하는 표면강화 라만 분광기판 및 그 제조방법이 제공된다.
Int. CL G01J 3/44 (2006.01) B82B 3/00 (2006.01) G01N 21/65 (2006.01)
CPC G01N 21/658(2013.01) G01N 21/658(2013.01) G01N 21/658(2013.01) G01N 21/658(2013.01)
출원번호/일자 1020110125805 (2011.11.29)
출원인 한국과학기술원
등록번호/일자 10-1272316-0000 (2013.05.31)
공개번호/일자
공고번호/일자 (20130607) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2011.11.29)
심사청구항수 20

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국과학기술원 대한민국 대전광역시 유성구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 정기훈 대한민국 대전광역시 유성구
2 오영재 대한민국 경기도 고양시 일산동구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 이원희 대한민국 서울특별시 강남구 테헤란로 ***, 성지하이츠빌딩*차 ***호 (역삼동)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국과학기술원 대전광역시 유성구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2011.11.29 수리 (Accepted) 1-1-2011-0946819-70
2 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2012.11.01 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
3 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2012.12.05 수리 (Accepted) 9-1-2012-0090867-50
4 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2012.12.13 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2012-0757749-75
5 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2013.02.01 수리 (Accepted) 4-1-2013-5019983-17
6 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)		 2013.02.13 수리 (Accepted) 1-1-2013-0129328-47
7 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2013.03.13 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2013-0218443-55
8 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2013.03.13 수리 (Accepted) 1-1-2013-0218442-10
9 등록결정서
Decision to grant		 2013.05.29 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2013-0370919-54
10 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.12.24 수리 (Accepted) 4-1-2014-5157968-69
11 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.12.24 수리 (Accepted) 4-1-2014-5157993-01
12 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.12.24 수리 (Accepted) 4-1-2014-5158129-58
13 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.04.24 수리 (Accepted) 4-1-2019-5081392-49
14 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2020.05.15 수리 (Accepted) 4-1-2020-5108396-12
15 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2020.06.12 수리 (Accepted) 4-1-2020-5131486-63
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
기판 위에 1차 금속 박막을 증착하여 적어도 하나 이상의 금속 나노섬(nanoislands)을 형성하는 단계(단계 1);단계 1의 상기 금속 나노섬을 식각 마스크로 하여 금속 나노섬이 형성된 지역을 제외한 부분을 식각함으로써 나노기둥(nanopillar) 구조를 형성하는 단계(단계 2); 및단계 2의 상기 복수의 나노기둥 각각에 2차 금속 박막을 증착하여 나노기둥의 상단부 및 측면부에 적어도 하나 이상의 금속 나노섬을 형성하는 단계(단계 3);를 포함하는 표면강화 라만 분광기판(Surface Enhanced Raman Scattering substrate)의 제조방법
2 2
제 1항에 있어서, 단계 1의 상기 기판은 실리콘(Si), 갈륨비소(GaAs), 유리(Glass), 석영(Quartz) 및 폴리머(Polymer) 중 어느 하나를 포함하는 비금속 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 표면강화 라만 분광기판의 제조방법
3 3
제 1항에 있어서, 단계 1의 상기 1차 금속 박막에 사용되는 금속은 금(Au), 은(Ag), 백금(Pt), 구리(Cu) 및 알루미늄(Al)을 포함하는 그룹에서 선택된 적어도 하나의 금속, 또는 상기 그룹에서 선택된 적어도 하나의 금속을 포함하는 합금인 것을 특징으로 하는 표면강화 라만 분광기판의 제조방법
4 4
제 3항에 있어서, 단계 1의 상기 1차 금속 박막을 증착하는 두께는 20nm 이하인 것을 특징으로 하는 표면강화 라만 분광기판의 제조방법
5 5
제 1항에 있어서,단계 1의 상기 1차 금속 박막을 형성하는 단계 후, 고온의 열을 가하여 상기 금속 나노섬의 형태를 조절하기 위한 열처리(thermal annealing process)를 행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표면강화 라만 분광기판 제조방법
6 6
제 1항에 있어서, 단계 2의 상기 나노기둥 구조를 형성하는 단계는 반응성 이온 에칭(Reactive Ion Etching ; RIE)을 이용하여 나노기둥의 높이 및 기울기를 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표면강화 라만 분광기판의 제조방법
7 7
제 1항에 있어서, 단계 2의 상기 나노기둥의 폭 및 높이는 10nm ~ 1㎛로 형성되는 것을 특징으로 하는 표면강화 라만 분광기판의 제조방법
8 8
제 1항에 있어서, 단계 3의 상기 2차 금속 박막은 금, 은, 백금, 구리 또는 알루미늄을 이용하여 이루어지며, 상기 2차 금속 박막은 10nm ~ 1㎛의 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 표면강화 라만 분광기판의 제조방법
9 9
제 8항에 있어서, 단계 3의 상기 금속 나노섬은 2차 금속 박막의 증착 각도에 따라 형상이 결정되는 것을 특징으로 하는 표면강화 라만 분광기판의 제조방법
10 10
제 1항에 있어서, 단계 3의 상기 나노기둥의 상단부에 형성되는 금속 나노섬의 간극은 추가 증착에 따라 변화하고, 상기 나노기둥의 측면에 형성되는 금속 나노섬의 간격은 상기 2차 금속 박막의 증착 두께와 상기 나노기둥의 기울기에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 표면강화 라만 분광기판의 제조방법
11 11
기판 위에 1차 금속 박막을 증착하여 적어도 하나 이상의 금속 나노섬(nanoislands)을 형성하는 단계(단계 A);단계 A의 상기 금속 나노섬이 형성된 기판을 적어도 하나 이상의 패턴으로 패터닝하는 단계(단계 B);단계 B의 상기 금속 나노섬을 식각 마스크로 하여 금속 나노섬이 형성된 지역을 제외한 부분을 식각함으로써 나노기둥(nanopillar) 구조를 형성하는 단계(단계 C); 및단계 C의 상기 복수의 나노기둥 각각에 2차 금속 박막을 증착하여 나노기둥의 상단부 및 측면부에 적어도 하나 이상의 금속 나노섬을 형성하는 단계(단계 D);를 포함하는 계층적 구조의 표면강화 라만 분광기판(Surface Enhanced Raman Scattering substrate)의 제조방법
12 12
제 11항에 있어서, 단계 A의 상기 기판은 실리콘(Si), 갈륨비소(GaAs), 유리(Glass), 석영(Quartz) 및 폴리머(Polymer) 중 어느 하나를 포함하는 비금속 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 계층적 구조의 표면강화 라만 분광기판 제조방법
13 13
제 11항에 있어서, 단계 A의 상기 1차 금속 박막에 사용되는 금속은 금(Au), 은(Ag), 백금(Pt), 구리(Cu) 및 알루미늄(Al)을 포함하는 그룹에서 선택된 적어도 하나의 금속, 또는 상기 그룹에서 선택된 적어도 하나의 금속을 포함하는 합금인 것을 특징으로 하는 계층적 구조의 표면강화 라만 분광기판 제조방법
14 14
제 13항에 있어서, 단계 A의 상기 1차 금속 박막을 증착하는 두께는 20nm 이하인 것을 특징으로 하는 계층적 구조의 표면강화 라만 분광기판 제조방법
15 15
제 11항에 있어서, 단계 A의 상기 1차 금속 박막을 형성하는 단계 후, 고온의 열을 가하여 상기 금속 나노섬의 형태를 조절하기 위한 열처리(thermal annealing process)를 행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 계층적 구조의 표면강화 라만 분광기판 제조방법
16 16
제 11항에 있어서, 단계 C의 상기 나노기둥 구조를 형성하는 단계는 반응성 이온 에칭(Reactive Ion Etching ; RIE)을 이용하여 나노기둥의 높이 및 기울기를 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 계층적 구조의 표면강화 라만 분광기판 제조방법
17 17
제 11항에 있어서, 단계 C의 상기 나노기둥의 폭 및 높이는 10nm ~ 1㎛로 형성되는 것을 특징으로 하는 계층적 구조의 표면강화 라만 분광기판 제조방법
18 18
제 11항에 있어서, 단계 D의 상기 2차 금속 박막은 금, 은, 백금, 구리 또는 알루미늄을 이용하여 이루어지며, 상기 2차 금속 박막은, 10nm ~ 1㎛의 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 계층적 구조의 표면강화 라만 분광기판 제조방법
19 19
제 18항에 있어서, 단계 D의 상기 금속 나노섬은 2차 금속 박막의 증착 각도에 따라 형상이 결정되는 것을 특징으로 하는 계층적 구조의 표면강화 라만 분광기판 제조방법
20 20
제 11항에 있어서, 단계 D의 상기 나노기둥의 상단부에 형성되는 금속 나노섬의 간극은 추가 증착에 따라 변화하고, 상기 나노기둥의 측면(sidewall)에 형성되는 금속 나노섬의 간격은 상기 2차 금속 박막의 증착 두께와 상기 나노기둥의 기울기에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 계층적 구조의 표면강화 라만 분광기판 제조방법
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순번 연구부처 주관기관 연구사업 연구과제
1 교육과학기술부 한국과학기술원 나노소재기술개발사업 메타렌즈어레이기반 대면적 고속 나노리소그래피 플렛폼 개발
2 교육과학기술부 한국과학기술원 중견연구자지원사업 자연 포토닉구조의 나노공학기반 영감기술
3 한국생명공학연구원 한국과학기술원 바이오융합 협력사업 신경세포네트워크 활성의 부표지 실시간 측정을 위한 고감도 플라즈모닉 나노바이오센서 개발