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근접장 광 이용 계면과 표면층의 평가

전문가 제언: ○ 근접장 광을 이용한 주사형 근접장 광학 현미경(Scanning Near-field Optical Microscope)은 물질표면에 파장이하의 빛이 스며 나오면서 발생하는 근접장 광(에버넷센트파)을 교묘히 이용한다. 주사형 턴넬 전자현미경(STM)이나 원자간력 현미경(AFM)과 같이 탐침(probe)을 통해 시표 표면을 주사하는 것으로 광의 파장이상의 분해능을 실현할 수 있는 장점이 있다. 앞으로 활용가치가 높은 기술로 예상되고 있다.

○ 근접장 광(Near-field optics) 측정기술은 나노 영역의 자기광학 카효과 관측, 카본나노튜브의 라만이메이징, 반도체 나노양자 구조의 광학성평가, 나노인덴트 시험편의 응력분포의 직접관측, 통전변색성의 박막의 전기ㆍ광 특성해석, 태양전지 내의 나노구조 영역 광기전류해석, TNT의 극미량 측정 등에 적용이 확대되어 가고 있다. 관련 산업계에서는 각 분야에 대하여 구체적으로 적용할 수 있는 근접장 광 계측기술의 확립이 가장 중요하다.

○ 반도체 산업에 있어서 실리콘 박막과 절연층의 양층은 50～200nm 정도로 극히 얇은 층으로 이루어져 있는데, 실리콘 박막표면에는 미세표면에 부착된 이물질, 박막표면의 흠집형태의 결함이 있으며 절연층 내에 실리콘입자 결함이 있다. 이 실리콘 박막과 절연층의 내부에 존재하는 미세결함을 비파괴로 평가할 수 있는 기술을 국내자체기술로 개발하는데 유익한 자료가 될 수 있을 것으로 기대된다.

○ 근접장 광 측정은 나노 광학에 대한 새로운 학문분야로서, 근접장 광 응답에 기초를 둔 폭넓은 적용이 시도되고 연구개발이 추진될 것으로 예상되고 있다. 현재 기초과학분야는 물론 산업계의 기반이 되는 공학 분야에 이르기까지, 실제로 다양한 분야에 계면ㆍ표면평가기술로서의 개발이 추진되고 있다. 향후 초고밀도 광학기록이나 광미세가공의 응용연구를 추진하는데 필수적인 장비로 고려되고 있다.

저자: TAKAHASHI Satoru
자료유형: 학술정보