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압전반응 힘 마이크로스코피

전문가 제언: ○ PFM은 원자 힘 현미경(AFM: atomic force microscopy)의 한 파생종이다. AFM이 팁과 샘플 표면 사이에 작용하는 원자 힘을 탐지하여 표면 현상을 시각화하는 것과 달리, PFM은 샘플의 압전반응에 의하여 나타나는 표면변형에 대한 팁과 캔틸레버의 기계적 반응을 진동의 형태로 측정하여 표면 형상을 시각화한다.

○ AFM과 PFM 시스템의 구성은 본질적으로 동일하다. 많은 경우에 AFM 공급자는 lock-in 증폭기와 신호 발생기 등 PFM 측정에 필요한 기기를 추가하여 사용자가 필요에 따라 선택할 수 있게 한다.

○ 현재 국내에서 AFM 사용은 대단히 보편화 되어있어서 많은 대학과 연구소 및 산업계에서 반도체를 비롯한 각종 재료기술과 나노기술 및 생명 재료기술에 이르기까지 광범하게 활용하고 있다.

○ 국내에서 AFM과 PFM 기술을 가장 활발히 활용하는 기관 중의 하나가 한국표준과학연구원이다. 표준과학연구원은 나노기술을 이용한 각종 첨단 측정기기와 생명 재료 개발을 뒷받침하는 기술로서 AFM을 적극 활용하고 있다. 현재 박병천 박사가 이 분야 연구를 주도하고 있으며, 김민석 박사는 AFM 작동의 핵심인 캔틸레버에 걸리는 힘의 특성을 규명하는 기초 연구에 매진하고 있다. 현재 이 연구는 미국의 국립표준기술연구소(NIST)와의 공조 하에 진행되고 있다.

○ 세계적으로 AFM과 PFM이 이미 활발히 활용되고 있다고 하지만, 이를 개선하고 보완하기 위한 연구가 이어지고 있다. 일본은 범국가적 로드맵까지 만들어 체계적인 연구개발을 추진하고 있다. 우리나라 역시 이에 대응하는 노력이 절실한 실정이다. 한 예로 끊임없이 진화하는 반도체 기술을 지원하기 위해서 체계적인 AFM 고속화 연구가 요구된다.

저자: Elisabeth Soergel
자료유형: 학술정보