기기분석2 현미경 레포트

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2020.08.31
최종 저작일
2020.04
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목차

1. 서론

2. 원자 수준의 표면 이미지를 얻을 수 있는 STM(주사 터널링 현미경)의 원리와 응용
1) STM의 원리와 STM이 고분해능을 갖는 이유
2) STM의 응용

3. 반도체 회로 분석 시 SEM, EDS, FIB의 사용과 각 기기의 원리
1) 반도체 디바이스의 전기적 고장과 결함 해석 흐름
2) FIB, SEM, EDS의 원리와 이를 이용한 결함 해석
3) FIB의 원리와 반도체 응용

4. 2014년 노벨화학상을 수상한 에릭 베치그 박사의 초고해상도 광학현미경의 원리
1) 단일 분자 현미경(single-molecule microscope, nanoscope)의 원리
2) 단일 분자 현미경의 촬영 예시

5. 결론

6. Reference

본문내용

1. 서론

살아 있는 상태의 세포를 관찰하는 것은 생명현상의 원리를 파악하기 위해 중요하다. 학현미경은 살아 있는 세포를 관찰할 수 있으나 아베의 회절 한계(Abbe’s diffraction limit)에 의해 바이러스나 단일 단백질을 관찰하기에는 어려움이 있다. 광학현미경은 빛의 직진 현상을 이용한 것으로, 시료상의 다른 위치에서 빛이 출발해 렌즈를 통과한 뒤 서로 다른 화면상의 점에 도달한다는 개념에 바탕을 둔다. 따라서, 두 점 사이의 거리가 가시광선 파장의 절반(200nm 이하)으로 가까워지면, 빛의 파동성에 의한 회절로 두 점을 구별하기 어려워진다(아베의 회절 한계). 이에 고배율을 얻기 위해 더욱 짧은 파장의 파동을 사용해야 했는데, 이를 위해 고속 전자빔을 사용한 것이 전자현미경이다. 전자현미경은 관찰 대상에 전자를 빠르게 쏘아 전자가 충돌하면서 발생하는 파장을 이용해 나노 크기의 상을 관찰한다. 그러나, 전자는 에너지에 의존하는 드 브로이 파장을 가지기 때문에 전자를 빠르게 쏘기 위해서는 파장을 줄여 높은 에너지를 사용해야 하는데, 이로 인해 시료가 손상되어 살아 있는 상태의 것은 관측할 수 없다.

Ⅱ. 원자 수준의 표면 이미지를 얻을 수 있는 STM(주사 터널링 현미경)의 원리와 응용

과학자들은 보다 작고 살아 있는 세포를 보기 위해 원자현미경을 발명했다. 기존 현미경과는 달리, 시료의 x y축에 따른 평면뿐만 아니라 표면의 깊이인 z축에 대해서도 자세히 보여준다. 이러한 형태의 현미경 중 STM(Scanning tunneling microscope)과 AFM(Atomic force microscope)이 가장 흔히 사용되며, 이번 레포트에서는 STM에 대해 알아보고자 한다.

참고 자료

대한기계학회지 “주사형 터널링 현미경의 측정원리 및 응용”(1992), 420-428
대한기계학회 춘추학술대회 “미세패턴 측정을 위한 주사터널링현미경 원리의 응용”(1993), 771-774
박석준 외 2명, 에너지공학 제25권 제 1호 “반도체 장치의 결함해석”(2016) 192-197
일반인을 위한 해설자료, Nobelprize.org

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