재료의 미세구조 측정

소개

재료의 미세 구조를 측정하는 기기인 SEM, AFM, TEM, STM등에 대해서 소개하고 각각의 차이점을 원리과 예시 및 자료 제시를 통해 설명하여 놓았습니다.

목차

1. 주 제
2. 개 요
3. SEM의 원리
(1) SEM의 이론적 원리
(2) SEM의 구조-전자총,시료실등에 대한 설명
(3) 시험편 준비 방법
(4) 시험편의 종류
(5) SEM의 이미지 분석 방법
(6) SEM의 관찰 결과 분석
4.TEM의 원리
(1) TEM의 원리
(2) TEM의 이론적 배경
(3) TEM의 구조 - 전자총,표본실, 이미지 시스템 등에 대한 설명
(4) TEM의 측정 - 명시야상법, 암시야상법
(5) TEM의 측정 결과
5. STM의 원리 -
(1) STM의 원리
(2) STM의 이론적 배경
(3) STM의 구조 - 전자총,표본실, 이미지 시스템 등에 대한 설명
(4) STM의 측정 - 명시야상법, 암시야상법
(5) STM의 측정 결과
※ 추가 - 측정 모드 - 일정 높이 모드
- 일정 전류 모드
6. AFM의 원리
(1) 개요
(2) 원리 및 이론
(3) 영상 분석 및 측정
(4) 구조

6.

본문내용

1. 주 제
: 재료의 미세구조분석에 사용되는 측정기기(측정기법)인 SEM, TEM, STM, AFM 각각의 동작 이론 및 측정 데이터의 차이점에 대해서 알아보시오.
(1) SEM(SCANNING ELECTRON MICROSCOPE)
.
b. SEM 의 구조
: SEM은 크게 두 가지로 나뉜다. 본체부와 기계부로 구성되어 있다. 본체부는 전자총에서 나온 전자선을 가늘게 집속하여 시료 위를 2차원적으로 주사시키면서 조사하는 전자 광학계와 관찰 시료를 취급하는 시료 스테이지, 시료의 표면에서 나오는 신호를 검출하는 검출기, 시료 스테이지와 검출기를 포함하는 시료실 및 전자선 통로를 진공으로 배기시키는 배기계로 구성되어 있다.
전기계는 본체를 제어하는 각종 전원(가속전압 전원, 렌즈전원, 주사 전원, 직류 전원 등)과 검출기의 제어 및 신호를 증폭하는 신호 처리계, 신호를 음극선관(CRT)위에 상으로 표시하는 상 표시부 및 상을 기록하는 카메라 장치와 전기계 전체를 조작하기 위한 조작부(조작 판넬)로 구성되어 있다.
figure 1. 주사전자현미경의 원리 구성
c. SEM의 원리
SEM이란 이상의 진공 안에서 시료의 표면을 1~100nm정도의 미세한 전자빔(electron beam)으로 x-y의 이차원 방향으로 주사하여 시료표면에서 발생하는 2차 전자(secondary electron), 반사전자(backscattered electron), Auger electron, X선, 음극 루미네선스(cathode luminescence), 빛 등의 신호를 검출하여 음극선관(브라운관)화면상에 확대화상을 표시하거나 기록하여 시료의 형태, 미세구조의 관찰이나 구성원소의 분포, 정성, 정량 등을 분석하는 장치이다. 전자는 음으로 하전되어 있어 양극으로 끌려 일직선으로 튀어 나간다.

참고자료

· : 나노메카트로닉스기술개발사업단 웹진 No.16
· :http://blog.naver.com/dufwjd0609?Redirect=Log&logNo=60030766279
· : wickipidia 백과사전
· : R.Young, J.Ward and F.scire, Sci.Instrum 43, 999(1972)
· : G.Binnig, HRohrer,Ch,Gerber, Phys. Rev.Lett 50,120 (1983)