• 기계저널
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• 제53권9호
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• pp.46-49
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• 2013

평형점 주사탐침열현미경(Null Point Scanning Thermal Microscope)은 전통적 주사탐침열현미경의 문제점들을 해결한 이상적인 방법에 가깝다. 하지만 이를 높은 공간해상도로 구현하기 위해서는 고감도의 탐침이 필요하다.

• 전기의세계
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• 제42권9호
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• pp.6-11
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• 1993

미소탐침을 STM과 같이 PZT등의 압전액튜에이터로 대상물을 2차원 또는 2.5차원 주사해서 그 정전량을 화상화하는 주사형 정전용량 현미경(SCaM)의 개발에 대해서 기술했다. 광학현미경과 레이저현미경은 빛을 이용하기 때문에 파장의 제약을 받아 그 분해능의 한계는 0.3[.nu.m]정도이다. 이것에 대해 SCaM은 광학방식가 같은 분해능의 원리적 한계가 없고, 또한 광학상과는 다른 유전율상의 특성화상이 얻어진다. 이와같은 특징에 의해, 최종적으로 0.01[.mu.m]레벨의 분해능을 얻을 수 있는 실용레벨의 현미경을 시험제작함을 목적으로 하고 있다. 본 연구에서는 탐침과 시료표면간의 거리를 진동에 의해 미소로 변화시켰을 때의 정전용량의 변화를 포착하는 미분용량법을 이용했으며, 탐침높이 및 주사시에 있어서의 검출기 출력의 재현성, 즉 신호 검출방식으로서의 S/N이 양호한 동기검파를 이용했을 대해서 실험적 검토를 하였다. 이와같은 검파방식에 의해 잡음, 히스테리시스 등의 영향에 대해 개선이 되고, 분해능도 향상되었다. 더욱이 2.5차원 탐침 주사방식 미분용량형 정전용량 현미경에 의해 칼날 부분 선단부의 확대화상이 명료하게 얻어졌다. 그러나 실용적으로는 아직 불충분하다.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2003년도 하계학술발표회
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• pp.302-303
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• 2003

원자간력-현미경(Atomic Force Microscope)은 비파괴적인 방법으로 광소자의 단면 형상과 거칠기에 관한 정보를 원자단위의 해상도로 얻어낼 수 있다. 그러나 탐침의 형상에 의해서 공간분해능에 제한을 받는다. 이 문제를 해결하기 위해, 원자간력-현미경 탐침의 끝부분에 나노튜브를 부착하였다. 주사형 전자현미경에 설치한 나노조작기를 사용하여 나노튜브를 탐침에 밀착하도록 이동시킨 후에, 탄화물 증착으로 접착시키는 방법을 사용하였다.

• 한국전자현미경학회:학술대회논문집
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• 한국현미경학회 2004년도 제35차 춘계학술대회
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• pp.43-47
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• 2004

• 한국진공학회지
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• 제12권2호
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• pp.144-149
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• 2003

주사전자현미경을 이용한 전자빔의 직접조사에 의해 실리콘 캔틸레버 위에 탄소상 탐침을 성장하였다. 오일확산 펌프의 잔류가스 분위기에서 실리콘 캔틸레버와 전자빔을 수직으로 정렬한 다음 전자현미경의 스폿 모드를 통해 전자빔을 일정시간 동안 조사시켜 탄소상 탐침을 성장시켰다. 주사전자현미경의 제어변수인 조사시간, 가속전압, 방출 전류, 전자빔 프로브 전류 등을 변화시킴으로써 다양한 종횡비를 가지는 탐침을 성장시킬 수 있었으며, 성장 위치의 표면 형상과 무관하게 탐침을 성장시킬 수 있었다. 그 결과 유효길이 0.5 $\mu\textrm{m}$, 바닥직경 90 nm,콘의 반각 $3.5^{\circ}$인 탐침을 성장시켰다. 탐침이 없는 캔틸레버에 고종횡비 탄소상 탐침을 성장시킬 수 있는 기술은 PZT 박막구동기가 집적화된 AFM 캔틸레버의 탐침 형성 과정에서 발생하는 제작과정의 번거로움을 극복하는데 적용될 수 있다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제29권11호
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• pp.1503-1508
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• 2005

Scanning Thermal Microscope (STU) has been known for its superior resolution for local temperature and thermal property measurement. However, commercially available STU probe which is the key component of SThM does not provide resolution enough to explore nanoscale thermal phenomena. Here, we developed a SThM probe fabrication process that can achieve spatial resolution around 50 m. The batch-fabricated probe has a thermocouple junction located at the end of the tip. The size of the thermocouple junction is around 200 m and the distance of the junction from the very end of the tip is 150 m. The probe is currently being used for nanoscale thermal probing of nano-material and nano device.

• 세라미스트
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• 제5권2호
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• pp.8-16
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• 2002

• 전기화학회지
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• 제9권2호
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• pp.84-88
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• 2006

본 연구에서는 주사탐침현미경을 이용한 Si 표면의 국부 산화피막 형성에 있어서, 탐침이 움직이면서 생기는 $SiO_2$의 일차원적인 선의 높이가 탐침 전위, deflection setpoint, 탐침 속도에 의해 어떻게 영향을 받는지 고찰해 보았다. -3 V 보다 작은 탐침 전위에서는 국부 산화피막 형성이 관찰되지 않았으며 -3 V 보다 큰 탐침 전위에서는, 탐침 속도가 $1{\mu}m/s$일 때, 1 V씩 증가함에 따라 0.47nm의 비율로 선의 높이가 높아졌다. Deflection setpoint는 탐침이 가하는 기계적인 힘의 표지가 되는데, $12\sim18nN$ 정도의 힘이 가해지지 않으면 국부 산화피막 형성이 관찰되지 않았다. 그 이상의 힘이 가해져야 국부 산화피막 형성이 관찰되는데 이때 선의 높이는 기계적인 힘과 무관하였다. 탐침 속도가 빨라짐에 따라 선의 높이는 낮아졌으나, 탐침 전위가 -5V인 경우, 0.7nm 이하로 낮아지지는 않았다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제32권10호
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• pp.800-809
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• 2008

Scanning Thermal Microscope (SThM) is the tool that can map out temperature or the thermal property distribution with the highest spatial resolution. Since the local temperature or the thermal property of samples is measured from the extremely small heat transferred through the nanoscale tip-sample contact, improving the sensitivity of SThM probe has always been the key issue. In this study, we develop a new design and fabrication process of SThM probe to improve the sensitivity. The fabrication process is optimized so that cantilevers and tips are made of thermally grown silicon dioxide, which has the lowest thermal conductivity among the materials used in MEMS. The new design allows much higher tip so that heat transfer through the air gap between the sample-probe is reduced further. The position of a reflector is located as far away as possible to minimize the thermal perturbation due to the laser. These full $SiO_2$ SThM probes have much higher sensitivity than that of previous ones.

• 기계저널
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• 제46권7호
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• pp.53-56
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• 2006