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첨단기술정보

초저가속전압 SEM에 의한 극표면 관찰(Top-surface Imaging Using Very-low Energy SEM)

전문가 제언: □ SEM(Scanning Electron Microscope)은 재료의 표면현상과 분석을 주목적으로 하면서, 소재의 분포상황이나 촉매 및 도핑물질의 배열상황 등을 관찰한다. 이때 적용되는 가속전압을 저하시키고자하는 시도는 절연물을 코팅하지 않고 관찰할 수 있기 때문이다. 그러나 해상력 저하 등의 문제가 있으나, 이를 고 분해능화 하여 해결한다.

□ 종래의 열전자총을 탑재한 SEM은 500V이하의 가속전압을 얻는 것이 곤란하였는데, 전계방출전자총은 음극(emitter)과 인출전극사이에 고전압을 걸어 전자를 방출시킨 후 소정의 에너지를 가속한다. 이때 인출전압에 비해서 가속전압이 낮을수록 전자는 감속되어 전극 간에 일어나는 렌즈작용 때문에 가속전압과 인출전압의 차이가 커서 SEM 광학계의 제어가 곤란해진다.

□ 이를 해결하는 방법으로 최종단의 결상 렌즈에 있는 대물렌즈 자장에 감속전계를 중첩시켜서 보다 낮은 에너지의 전자선을 만드는 방법인 감속 법으로 500V이하에서 SEM상을 구할 수 있다. 여기서는 수백 V이하의 가속전압을 얻기 위하여 사용되는 감속법의 특징을 중심으로 초저가속 전압 SEM과 그의 응용에 관하여 소개되어 있다.