프로브 현미경(SPM)에 의한 표면분석

전문가 제언

○ SPM(Scanning Probe Microscopy)은 스위스 취리히 IBM연구소의 Binning, Rohrer에 의해 1981년에 개발되었고, 처음으로 개발된 SPM은 STM(Scanning Tnneling Microscopy)으로 전도성 물질의 표면분석에 이용되었다. 3년 후에 Stanford 대학의 Quate 교수가 합류하여 비전도성 물질도 분석 가능한 AFM(Atomic Force Microscopy)을 개발하였다. 이러한 SPM은 특히 최근의 나노기술에서 평가 및 분자조작기술 에서 필수 도구가 되고 있다. SPM의 수평분해능은 0.1㎚로 기존 전자현미경보다 100배 이상 우수하고, 광학/전자현미경에서 측정이 곤란한 수직 분해능은 0.01㎚까지 가능하게 되었다.

○ SPM은 개개의 원자에 대한 수직, 수평정보를 시료의 전처리 없이도 분석가능하다는 장점과 진공, 액상조건에서도 분석할 수 있는 장점이 있다. 이러한 장점 때문에 현재 SPM은 나노표면 분석용으로 보편적인 장비가 되고 있다. AFM, STM을 통칭하는 SPM은 적용에 따라서 추가적인 장비를 부착하여 새로운 기능을 추가할 수 있는 유연성이 있다.

○ 즉, 표면마찰력 측정에 LFM(Lateral Force Microscope), 시료의 정전기력을 이용하여 시료의 전기적 특성을 파악하는 EFM(Electrostatic Force Microscope) 등이 있다. MFM(Magnetic Force Microscope)은 자기력 측정에 SCM(Scanning Capacitance Microscope)은 탐침과 시료 사이에 생성되는 커패시턴스를 분석한다. 그 밖에 열 분포측정 SThM(Scanning Thermal Microscope), NSOM(Near-field Scanning Optical Microscope) 등이 있다.

○ 국내의 경우 10개 이상의 SPM, 특히 AFM 생산업체들이 있으며, 국외에 널리 알려진 PSIA는 그 시장성만 세계 5위권 안에 들고 있어 국내 기술력의 우수성을 입증하고 있다. 국내 파크시스템스는 국내 최대 현미경 제조업체로 해외기업과 공동개발에도 참여하여 높은 기술력을 인정받고 있다. 연구용 AFM을 비롯하여 DFM, FMM, LFM, MFM, STM 등의 기술개발에 성공하여 국내 연구실에 제공하고 있으며 최근에는 완벽하게 자동화된 산업용 AFM 장비개발에 성공하였다.

저자

Masamichi Yoshimura

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

전기·전자

연도

2010

권(호)

79(4)

잡지명

應用物理

과학기술
표준분류

전기·전자

페이지

336~340

분석자

박*준

분석물

• 프로브 현미경(SPM)에 의한 표면분석.pdf [387,946 byte]

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