넓은 빔 이온 빔 식각 방법을 이용하여 여러 개의 덤벨형 금속 나노구조물을 한 번에 '횡방향 감축'하여 매우 작은 나노 간극을 형성함으로써 다수의 금속 나노 간극 구조물의 신속한 가공을 실현하는 방법을 제안하고 시연하였다. 전자빔 노광을 통해 패턴화된 감광제 구조를 정의하고, 전통적인 금속 증착 및 습식 박리를 통해 감광제 패턴을 덤벨형 금속 나노구조물에 전사한 후, 넓은 빔 이온 빔 식각으로 다듬기를 수행하였다. 실험 결과, 식각 시간을 정밀하게 제어하면 덤벨형 구조의 두 나노 안테나 간 간극 거리를 10nm 이하로 줄일 수 있었으며, HSQ 네거티브 감광제를 기반으로 한 패터닝 공정을 결합하여 HSQ 나노 템플릿 위에 현수된 금속 나노 간극 구조를 제작할 수 있었다. 표면 구조 형태 특성화를 통해 식각 과정에서 나노구조의 형태 진화 법칙을 얻었고, 체계적인 실험과 시뮬레이션을 통해 현수된 금속 간극 구조의 표면증강 라만 산란 효과 우위를 검증하였다. 이 방법은 여러 개의 매우 작은 금속 나노 간극 구조를 한 번에 성형할 수 있는 새로운 아이디어를 제공하며, 대면적 라만 센서 기판의 저비용 고효율 제작에 유망한 응용 가능성을 가진다.

이온 빔 식각;전자빔 노광;금속 나노 간극;10nm 이하;라만 검출