이차원 또는 삼차원 나노큐브 자가조립체, 및 이의 제조 방법
Two-dimensional or three-dimensional nanocube self-assembly, and manufacturing method thereof
특허 요약
본 발명은 본 이차원 또는 삼차원 나노큐브 자가조립체의 제조방법, 및 상기 제조방법에 의해 제조된 이차원 또는 삼차원 나노큐브 자가조립체에 관한 것으로, 구체적으로는 균일하고 규칙적인 나노갭 및 높은 결정성을 보유하여 광학적 활용도가 높은 나노큐브 이차원 또는 삼차원 나노큐브 자가조립체의 제조방법에 관한 것이다.
청구항
번호청구항
18

제1항 내지 제13항, 제15항 및 제16항 중 어느 한 항의 방법으로 제조된 삼차원 나노큐브 자가조립체.

1

자가조립체 형성 기판-단위체 간의 응집력을 조절하여 형성되는 나노큐브 자가조립체의 차원 및 구조를 제어할 수 있는 것을 특징으로 하는, 이차원 또는 삼차원 나노큐브 자가조립체의 제조방법으로서,(a) 계면활성제 및 응집제를 포함하는 제1용액 및 금속 나노큐브 단위체를 포함하는 제2용액을 자가조립체 형성 기판 위에 도포하는 단계; 및(b) 상기 금속 나노큐브가 응집하여 이차원 또는 삼차원의 나노큐브 자가조립체가 형성되도록 숙성하는 자가조립체 형성 단계;를 포함하는 제조방법.

2

제1항에 있어서, 상기 (a) 단계에서 상기 자가조립체 형성 기판으로 표면 거칠기(Ra)가 0.12 nm 미만인 물질을 사용하는 경우, 단층의 이차원 나노큐브 자가조립체가 형성되는, 제조방법.

3

제1항에 있어서, 상기 (a) 단계에서 상기 자가조립체 형성 기판으로 표면 거칠기(Ra)가 0.12 nm 이상 1.2 nm 미만인 기판을 사용하는 경우, 초결정의 삼차원 나노큐브 자가조립체가 형성되는, 제조방법.

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제2항에 있어서, 표면거칠기(Ra)가 0.12 nm 미만인 물질은 실리콘 웨이퍼, 금속이 증착된 표면 및 마이카(mica)로 구성된 군으로부터 선택된 하나인, 제조방법.

5

제3항에 있어서, 표면 거칠기가 0.12 nm 이상 1.2 nm 미만인 기판은 유리 및 석영(quartz) 슬라이드로 구성된 군으로부터 선택된 하나인, 제조방법.

6

제1항에 있어서, 상기 응집제는 제1용액 및 제2용액을 합친 자가조립체 형성 용액을 기준으로 ((412/A2) x 55) x 0.7 mM 내지 ((412/A2) x 55) x 1.3 mM의 농도로 포함되며, 이 때, 상기 A는 EL-2CR (nm) 값을 의미하며, 상기 EL은, 금속 나노큐브의 편평한 일면 상의 한 점으로부터 이에 평행한 타면까지의 최단거리로 정의되는, 모서리 길이(edge length)를, 상기 CR은, 모서리 곡률(corner curvature)과 완벽히 일치하는 원의 반경으로 정의되는, 모서리 반경(corner radius)을 나타내는, 제조방법.

7

제1항에 있어서, 상기 금속은 금(Au), 은(Ag), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 납(Pb), 또는 이들의 조합인 것인, 제조방법.

8

제1항에 있어서, 상기 (a) 단계에서 제1용액 및 제2용액은 동시에 자가조립체 형성 기판 위에 도포되거나, 제1용액이 자가조립체 형성 기판 위에 먼저 도포된 뒤 시간을 두고 제2용액이 도포되는 것인, 제조방법.

9

제1항에 있어서, 상기 (b) 단계의 숙성은 20-100%의 고습도에서 수행되는 것인, 제조방법.

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제1항에 있어서, 상기 (b) 단계의 숙성 시간은 2시간 이상 12시간 미만인 것인, 제조방법.

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제1항에 있어서, 상기 (a) 단계 이전에 금속 나노입자를 포함하는 용액에 환원제 및 금속 이온을 함유하는 전구체 용액을 혼합하여 금속 나노큐브를 성장시키는, 금속 나노큐브 단위체 합성단계를 더 포함하는, 제조방법.

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제1항에 있어서, 상기 (a) 단계는, 자가조립체 형성 기판 위에 계면활성제 및 응집제를 포함하는 제1용액 및 금속 나노큐브를 포함하는 제2용액을 동시에, 순차적으로 또는 이시에 도포하는 것인, 제조방법.

13

제1항에 있어서, 상기 제조방법으로 제조되는 이차원 또는 삼차원 나노큐브 자가조립체는 평균 1-5nm의 나노갭을 가지는, 제조방법.

14

삭제

15

제1항에 있어서, 상기 제조방법으로 제조되는 이차원 또는 삼차원 나노큐브 자가조립체는 균일하고 규칙적인 나노갭을 가지는 것을 특징으로 하는, 제조방법.

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제1항에 있어서, 상기 제조방법으로 제조되는 이차원 또는 삼차원 나노큐브 자가조립체의 크기는 0.1-50 μm인, 제조방법.

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제1항 내지 제13항, 제15항 및 16항 중 어느 한 항의 방법으로 제조된 이차원 나노큐브 자가조립체.