Soft materials such as block copolymers, colloids, liquid crystals, and supramolecules has been considered to be an important issues in the materials science and nanotechnology, because it is a simple, cost-effective process for fabricating high-resolution and highly periodic nanostructures. Especially, supramolecular materials are the promising nanomaterials to create highly periodic nanostructures due to advantageous properties such as small feature size (2 - 10 nm), versatile chemical functionalities, and rapid self-organizing time (~ few minutes). However, supramolecular structures generally have random orientation with structural defects, so thus precise orientation control has to be preceded for the practical bottom-up approaches. In this dissertation, directed self-assembly (DSA) of supramolecular structures are demonstrated for generating highly aligned nanostructures over a large-area. Supramolecular columns with small diameter size (d ~ 4.75 nm) exhibit planar alignment by utilizing graphoepitaxial method, laser writing, and faceted surfaces. This study is expected to open avenues for the production of a large family of supramolecular structures with different phases and dimensions. In addition, the design of new routes for creating highly periodic nanostructures based on supramolecules can be served.
블록 공중합체, 콜로이드, 액정, 초분자체와 같은 연성 소재들은 간단하고 값 싼 방식을 통해 고해상도 및 고집적도를 가지는 나노 구조체를 형성할 수 있기에 재료 및 나노기술 분야에서 각광받아 왔다. 특히, 유기 초분자체는 그 구조가 작고 (2-10 nm), 다양한 화학적 기능기를 가지고 있을 뿐만 아니라, 자기조립 시간이 짧아 (~수 분 이내) 고해상도 및 고집적도의 나노구조체를 만들기에 유리하다. 그러나, 유기 초분자 구조는 그 배열 방향을 조절하기 어렵다는 단점을 가지고 있어 실용적인 응용을 위한 정확한 배열 조절 연구가 필수적이다. 이를 위해, 그래포에피탁시, 레이저 어닐링, 면처리 표면 등을 활용한 유도 자기조립 방식을 이용하여 유기 초분자체를 대면적에 수평 방향으로 배열하고자 하였다. 이러한 연구는 다양한 상과 크기를 가지는 유기 초분자 구조체들의 배열 연구 및 실용적 응용을 위한 고집적도 나노 구조체 개발 연구의 기반이 될 수 있을 것이라 기대된다.
