나노 기술을 주도할 원자현미경

소개글

나노 기술을 주도할 원자현미경

목차

1.원자 현미경[Atomic Force Microscope]이란?
2. 원자현미경의 원리
3. 원자현미경 이전의 현미경들...
4. 원자현미경의 종류
1. 끝이 아주 뾰족하게 되어 맨 끝에서 원자 몇 개만이 있게 한다.
2. 예리한 바늘을 고온에서 강한 전기장으로 더욱 예민하게 하다
3. 탐침을 전도체인 시료 표면에 원자 한 두 개 크기의 간격(∼0.5nm)으로 가까이 접근
6. 탐침을 통해 흐르는 전류가 일정한 값이 되도록 탐침의 높이를 조정
7. 좌우, 전후로 주사(走査)해 가면 탐침이 시료 위를 저공 비행하듯이 따라가게 된다.
8. 각 지점에서 탐침을 상하로 움직여준 값을 기록
9. 화면에 밝기로 나타내면 시료의 지형을 나타내는 사진
1. AFM에서 바늘은 마이크로머시닝으로 제조된 캔틸레버(Cantilever)라고 불리는 작은 막대를 쓴다.
2. 캘틸레버는 길이가 100㎛, 두께1㎛로서 미세한 힘에 의해서도 아래위로 쉽게 휘어짐.(그림3)
3. 탐침을 시료 표면에 접근시키면, 탐침 끝의 원자와 시료표면의 원자 사이에 서로의
5. 바늘 끝이 0.01nm 정도로 미세하게 움직이는 것까지 측정
6. 바늘 끝의 움직임을 구동기에 역되먹임(feedback)하여 AFM의 캔틸레버가 일정하게 휘도록 유지
7. 도체나 보도체 모두를 높은 분해능으로 관찰 할 수 있다.
5. 원자현미경의 이용분야
6. 용어정리

본문내용

세계 원자현미경 시장에 국산 열풍
나노테크의 핵심인 원자현미경의 세계 시장에 국산 바람이 거세다.원자현미경 전문 업체인 PSIA(대표 박상일)는 올 들어 11월현재 270만 달러어치의 원자현미경을 미국·영국·스위스·일본·중국·홍콩 등 세계 주요 국가에 수출했다고 24일 밝혔다.이 회사는 이달 들어서는 대당 100만 달러인 액정화면 표면 계측용 원자현미경(모델 XE-L1113)을 BOE-하이디스의 중국 베이징 공장에 설치 중이다. 이 원자 현미경은 가로 1100×세로 1300㎜ 크기의 액정화면 표면 상태를 원자단위에서 측정할 수 있는 장비로 세계 최대·최정밀 수준이다.대학·연구소 등의 연구실용으로 개발된 원자현미경의 경우 순 국산 개발 2년 만에 70여대를 수출했다. 이에 따라 세계 유수의 대학과 연구소의 나노테크 연구실에서는 국산 원자현미경을 사용하고 있다. 미국의 우주항공국(NASA), 메사추세츠대학, UC산타바바라대학, 콜롬비아대학, 영국의 유니레버연구소, 스위스 제네바 공대, 중국 칭화대 등의 연구실에는 국산 원자현미경이 핵심 기기로 자리를 잡고 있는 것이다.원자현미경 개발에는 과학기술부와 산업자원부의 연구비가 20억원 가까이 투자됐다. 정부가 첨단 계측 장비 개발에 투자해 성공한 뒤 세계 시장에 성공적으로 진입한 몇 안 되는 성과로 꼽히고 있기도 하다. 박 사장은 “PSIA가 개발한 원자현미경은 세계에서 가장 성능이 뛰어나 국산이 개발되자 마자 해외 시장을 개척할 수 있었다”고 말했다. 그는 현재 세계 시장의 1.6%를 점유하고 있지만 3년 뒤에는 10%, 6년 뒤에는 30%를 장악할 수 있을 것이라고 예상했다.박 사장은 1988년 1세대 원자현미경을 개발, 미국에서 벤처기업을 성공시킨 경험을 가지고 있다.1997년 미국 회사를 정리한 뒤 한국에 들어와 신기술을 접목한 최신 원자현미경 개발에 나서 2002년 후반 핵심기술까지 완전히 국산화한 원자현미경을 개발하는 데 성공한 데 이어 새로운 모델을 연이어 내놓고 있다.내수 시장의 경우 PSIA의 원자현미경의 시장 점유율은 80%이다. 한국과학기술연구원(KIST), 한국과학기술원(KAIST), 서울대 등 유수의 연구소와 대학 등이 PSIA의 원자현미경으로 나노테크를 연구 중이다. 삼성전자,LG-필립스 등도 생산라인에 이 회사의 산업용 원자현미경을 가동하고 있다.PSIA의 원자현미경은 시료를 올려 놓는 판과 측정 바늘침이 각각 따로 작동하도록 해 오차를 획기적으로 줄이고,측정 속도를 높였다. 이런 방식은 세계에서 처음으로 개발된 것이다.이 원자현미경은 물체 표면의 원자 하나의 절반 이하도 측정이 가능할 정도로 정밀하다.

참고 자료

1. 기사제공= 주간동아 유지영/ 과학신문 기자
2. 네이버 백과사전
3. http://www.iap.tuwien.ac.at/www/surface/STM_Gallery/stm_schematic.html
4. 네이버 지식 in
(3) G. Bining. C. F. Quate. and Ch. Gerber. "Atomic force microscope." Phys. Rev. Lett. Vol. 56. p.930. 1986.
6. http://www.psia.co.kr PSIA 원자현미경제조 회사.기사1참조