東京대학 대학원 공학계 연구과의 桑原誠 교수 등은 고분자 주형을 이용한 졸겔법과 드라이에칭 기술을 조합시켜 세라믹스로 된 주상 포토닉 결정의 제작에 성공했다. 졸겔법에 의해 주형 위에 생긴 여분의 겔층을 드라이에칭 기술로 정밀하게 깎아내고, 수 백 나노미터 간격으로 겔의 기둘이 규칙적으로 배열한 구조를 형성한 것. 세라믹스가 가진 특성을 살려서 새로운 기능을 부여한 포토닉 결정을 기대할 수 있다. 지금까지 실리콘 기판 위에 이산화 티탄이나 티탄산 발륨의 세라믹스로 된 포토닉 결정의 형성에 각각 성공. 또한 현재, 티탄산 지르코산연(PZT) 등 강유전체나 압전체 세라믹스로 된 포토닉 결정의 제작을 계획하고 있다. 예를 들면 이산화티탄의 경우, 실리콘 기판 위에 형성한 고분자 주형에 티탄의 알콕시드 용액을 주입하여 굳힌다(겔화). 그 후, 약품으로 주형을 녹인 후, 소성하여 세라믹스로 만드는데, 이번에는 주형을 녹이기 전에 실시하는 드라이에칭 기술이 포인트가 된다. 이 기술은 불소계 가스를 이용하여 플라즈마를 발생시키고, 여분의 겔층을 화학반응으로 제거하는 것. 이 기술에 의해 여분의 겔층을 50나노미터 정도의 오차범위 내에서 제거하는데 성공했다. 이 방법에 의해 세라믹스 기둥은 높이가 최장 600나노미터, 직경이 최소 150나노미터, 기둥과 기둥 사이의 간격은 최단 400나노미터 정도까지라면 임의로 형성할 수 있다. 세라믹스의 포토닉 결정은 예를 들면 PZT의 경우, 전계를 가함으로써 빛의 굴절률을 바꿀 수 있는 ‘튜너블 포토닉 결정’실현의 가능성이 있는 등, 지금까지 없던 신기능의 부여를 기대할 수 있다. (NK)