본 논문에서는 개선된 제로 모드 웨이브가이드 장치를 설계 및 제작하였으며, 이 장치를 사용하여 형광 신호를 증강하고 형광 교란 문제를 해결하였다. 미세 나노 가공 기술을 적용하여 이 장치를 제조하였으며, 마이크로 렌즈와 나노 구멍의 결합을 통해 형광의 확산 각도를 줄이고, 형광의 보강 간섭으로 검출 신호의 강도를 향상시켰다. 구체적으로, 전자빔 리소그래피를 이용하여 직경이 조절 가능한 나노 구멍 배열을 제작하였고, 자외선 리소그래피와 반응성 이온 에칭을 결합하여 각도 조절이 가능한 마이크로 렌즈 배열을 구현하였으며, ImageJ를 사용하여 형광 회색값을 읽고 신호 비교를 수행하였다. 개선된 장치는 개선되지 않은 제로 모드 웨이브가이드 장치 대비 형광 신호가 14.5배 증가하였고, 신호대잡음비는 9배 향상되었다. SEM을 통해 장치의 나노 구멍 직경이 (100.3±4.9) nm이며, 마이크로 렌즈 기울기 각도가 (21.1±0.7)°임을 확인하였다. 개선된 제로 모드 웨이브가이드 장치는 형광 신호를 증강하는 동시에 형광 교란 문제를 효과적으로 줄였으며, 이번 연구는 약한 형광 검출 및 형광 교란 문제에 대한 실용적인 해결책을 제공한다.

제로 모드 웨이브가이드; 나노 구멍; 마이크로 렌즈; 형광 신호 검출