반도체 레지스트 기술과 금속산화물 졸겔법 조합 새로운 겔 포토닉 결정의 제작에 새 길 열어 싼값에 타재료 첨가가 용이 신기능 재료에 기대 東京대학의 桑原誠 교수 등은 반도체 레지스트 기술과 금속산화물을 싼값에 만들 수 있는 졸겔법을 조합시킨 새로운 겔 포토닉 결정(PC)의 제작에 새 길을 열었다. 반도체 레지스트로 주형을 만들고, 졸겔법으로 주기 1마이크로미터의 산화티탄 겔 PC를 제작한 것. 세라믹스 제법이므로 싼값에 다른 재료첨가가 손쉬워지는 등, 신기능 PC 실현으로 이어질 전망이다. 새로운 방법은 실리콘 기판 위에 도포한 레지스트를 2차원 PC상으로 보통의 노광기술로 가공하고, 이것을 주형으로 산화티탄 세라믹스 PC를 졸겔법으로 제작했다. 졸겔법의 출발원료는 티탄 알콕시드로, 이것을 용매로 녹이고, 크랙 방지용 수지를 일정 비율로 첨가했다는 것이 포인트. 보통 졸겔 반응처럼 저농도 용액에서는 크랙이 들어가 불투명한 세라믹스밖에 만들어지지 않는다. 그러나 고농도 용액으로 함과 동시에, 크랙 방지용 수지를 넣어, 저온반응으로 하여 열처리 조건을 최적화함으로써 투명한 세라믹스를 얻을 수 있었다. 주형에 반도체 레지스트를 이용했기 때문에, 1마이크로미터 미만의 주기가 필요한 가시역의 PC제작도 가능. 틀을 빼지 않고 레지스트의 용해로 겔PC를 얻을 수 있어, 레지스트 가공에 의해 다른 결정격자 구조의 조합인 복합격자도 가능하기 때문에, 포토닉 밴드갭 설계의 자유도 확대로 이어진다. PC는 빛이 파장 사이즈로 굴절율을 주기적으로 바꾸는 것으로, 그 파장의 빛이 존재할 수 없게 되는 기능재료. 결함을 도입하면 반대로 도파로 등 초소형 광회로를 만들 수 있다. 지금까지 광통신 파장대에서 실리콘계나 갈륨·비소계에서 개발되어 왔다. 티탄산화물 등 세라믹스계로 PC를 만들면 가시에 투명하기 때문에, 가시역에서 광회로를 구성할 수 있다. 게다가 수지를 소량 함유하므로 신축이 가능하여, 빛에 의한 압력센서나 가시파장을 바꾸거나, 산화티탄 광촉매 기능 등의 화학적 요소도 포함하여 기능확대로 이어질 듯 하다. (NK)