본 논문에서는 미세 상분리된 블럭 공중합체 박막의 특이상에서 금 입자들이 어떻게 자기응집(self assemble) 되고 잘 배열된 패턴을 형성하는지를 살펴보았다. 본 연구에서는 원통형 모폴로지를 갖는 PS-PB-PS 삼블럭 공중합체(30wt% PS) 박막(${sim}100nm$)을 0.1wt% 톨루엔 용액으로부터 캐스팅하여 고분자 박막 형판(template)으로 사용하였다. 각각의 상이한 용매 증발조건으로부터 PB matrix내에 수평배열 PS cylinder와 수직 PS cylinder를 함께 갖는 막이 얻어졌다. 블럭 공중합체박막의 표면 및 bulk 몰폴로지를 살펴보기 위하여 단면투과전자현미경(TEM)을 사용하였다. Nano-scale 패턴을 얻기 위하여는 소량의 금입자를 블럭 공중합체 박막상에 증발시켰다. 캐스팅된 상태 그 대로의 박막형판이 사용되어질때 금입자들은 표면 장력이 적은 PB상에 우선적으로 자기응집(self as-semble)하여 비교적 잘 배열된 nano-scale의 패턴을 형성하였다. 그러나 열처리(annealing)에 의하여 표면장력이 적은 PB-rich충이 형성된 후에는 금입자의 자기응집에 의한 패턴은 관찰되지 않았다.
This paper describes how the gold particles self assemble on the specific phase on the microphase separated block copolymer thin film and form a well ordered patterns. For this study, polystyrene-polybutadiene-polystyrene (PS-PB-PS) triblock copolymer (30wt % PS) thin films (${sim}100nm$) having a cylindrical morphology were cast from 0.1wt% toluene solution to be used as polymer thin film templates. The films having either vertical PS cylinders or in-plane PS cylinders in PB matrix from each different solvent evaporation condition were obtained. Cross-sectional transmission electron microscopy(TEM) was used to study the surface and bulk morphologies of block copolymer thin films. Small amount of gold particles was evaporated on a block copolymer thin film template to obtain a nano-scale pattern. When an as-cast thin film template was used, gold particles preferentially self assemble on the low surface tension PB phase and a relatively well ordered pattern in nano-scale was produced. However, after the formation of a low surface energy PB rich layer upon annealing, a gold self-assembled pattern was not observed.
