방사광가속기에서 나오는 고휘도의 극자외선, 연 X-선을 조사하여 반도체 기판 위에 흡착된 분자를 떼어내고 임의의 다른 분자를 이식하는 표면제어 기술이 포항가속기연구소 황찬국 박사 연구팀에 의해 개발되었다.
연구팀은 7B1 빔라인(방사광을 뽑아내어 이용하는 관)의 연 X-선을 이용하여 반도체 표면 위에 잘 정렬된 염소 나노막이 제작되는 것을 확인하고, 8A1 빔라인으로 집속된 극자외선을 조사하여 염소 기체를 떼어낸 후 다른 분자를 이식하고 관측하는 것까지 세계 최초로 성공했다.

현재 반도체 소자 제작에 있어 보편적인 표면 패터닝 방법은 자외선과 고분자 박막을 감광제로 이용한 광학 리소그래피 기술이었지만, 빛의 파장과 장치 등의 한계로 60nm 이하의 미세 표면을 형성하기 어려웠다. 그러나 이 연구결과에 의하면 감광제 없이 방사광을 사용하여 60nm 이하의 분자 나노패턴을 마음대로 조작할 수 있는 길이 열리게 된 것이다.

연구팀은 “향후 최첨단 극자외선 리소그래피 방법과 결합하여 차세대 분자 및 바이오 소자 제작의 핵심기술을 확보할 수 있을 것”이라고 전망했다.
이번 연구결과는 세계적인 재료과학 전문지 ‘어드밴스드 머티리얼즈(Advanced Materials)’ 3월 12일자 온라인 판에 발표되었고, 4월호에 정식 게재될 예정이다. 이 연구는 과기부와 산자부의 나노기반기술 과제 ‘자기조립구조의 배향을 통한 나노패터닝 기술’(책임자 : 화학 박준원 교수)의 일환으로 진행되었으며, 현재 특허출원을 진행 중이다.