• 광물과 암석
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• 제33권4호
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• pp.419-426
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• 2020

비전통 저류층에서 에너지 자원의 회수율을 높이기 위해서는 저류층 내의 미세 공극 형태와 연결도 등을 포함하는 공극 구조 연구가 필수적이다. 본 연구에서는 셰일 저류층 내 나노스케일의 공극 구조 연구에 적합한 조건과 방법을 찾기 위해 집속 이온 빔 시스템(Focused Ion Beam, FIB)과 이온 밀링 시스템(Ion Milling System, IMS)을 이용하여 분석을 진행하였다. 셰일 저류층 내 공극 구조 연구를 위해 리아드 분지에서 획득된 A-068 시추공의 시료를 사용하였다. 각 시료마다 특성이 다르기 때문에 시료 전처리 방법과 조건을 달리하여 최적의 조건을 찾았고 FE-SEM을 이용하여 공극 이미지를 획득하였다. 연구 결과 국소 부위의 공극구조를 관찰하기 위해서는 FIB를 사용하여 시표 표면을 밀링 후 바로 공극 이미지를 얻는 것이 효율적이고 반면에 넓은 면적을 단시간에 밀링하여 여러 공극 구조를 관찰하기 위해서는 IMS를 이용해야 한다는 것을 확인했다. 특히 탄산염 광물 함량이 높고 강도가 큰 암석에 대해서는 FIB보다는 IMS를 활용하여 밀링을 수행해야 공극 구조 관찰이 가능하다는 사실이 밝혀졌다. 본 연구를 통해 셰일 저류층 내 공극 구조 관찰을 위한 방법이 정립되었으며 향후 이를 이용한 셰일 가스 저류층 시료 분석을 통해 공극의 크기나 형태가 셰일가스 회수 증진에 미치는 영향을 밝힐 수 있을 것이다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1194-1197
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• 2005

Micro nozzle is employed as a dynamic passive valve in micro fluidic devices. Micro nozzle array is used in micro droplet generation in bio-medical applications and propulsion device for actuating satellite and aerospace ship in vacuum environments. Aperture angle and the channel length of the micro nozzle affect its retification efficiency, and thus it is needed to produce micro nozzle precisely. MEMS process has a limit on making a micro nozzle with high-aspect ratio. Reactive ion etching process can make high-aspect ratio structure, but it is difficult to make the complex shape. Focused ion beam deposition has advantage in machining of three-dimensional complex structures of sub-micron size. Moreover, it is possible to monitor machining process and to correct defected part at simultaneously. In this study, focused ion beam deposition was applied to micro nozzle production.

• 한국정밀공학회지
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• 제23권3호
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• pp.56-60
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• 2006

A high-resolution shadow mask, or called a nanostencil was fabricated for high resolution lithography. This high-resolution shadowmask was fabricated by a combination or MEMS processes and focused ion beam (FIB) milling. 500 nm thick and $2{\times}2mm$ large membranes wore made on a silicon wafer by micro-fabrication processes of LPCVD, photolithography, ICP etching and bulk silicon etching. A subsequent FIB milling enabled local membrane thinning and aperture making into the thinned silicon nitride membrane. Due to the high resolution of the FIB milling process, nanoscale apertures down to 70 nm could be made into the membrane. By local deposition through the apertures of nanostencil, nanoscale patterns down to 70 nm could be achieved.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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• pp.871-874
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• 2004

Fabrication of a high-resolution shadow mask, or called nanostencil, is presented. This high-resolution shadowmask is fabricated by a combination of MEMS processes and focused ion beam (FIB) milling. 500 nm thick and 2x2 mm large membranes are made on a silicon wafer by micro-fabrication processes of LPCVD, photolithography, ICP etching and bulk silicon etching. Subsequent FIB milling enabled local membrane thinning and aperture making into the thinned silicon nitride membrane. Due to high resolution of FIB milling process, nanoscale apertures down to 70 nm could be made into the membrane.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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• pp.318-321
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• 2005

FIB (Focused ion Beam) milling on a 500-nm-thick silicon nitride membrane was studied in order to fabricate a high-resolution shadow mask, or called a nanostencil. The silicon nitride membrane was fabricated by MEMS processes of LPCVD, photolithography, ICP etching and bulk silicon etching. The apertures made by FIB milling and normal photolithography were compared. The square metal pattern deposited through FIB milled shadow mask showed 6 times smaller comer radius than the case of photolithography. The results show high resolution patterning could be achieved by local deposition through FIB milled shadow-mask.

• 전자공학회논문지 IE
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• 제47권2호
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• pp.8-12
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• 2010

TEM(Transmission Electrion microsopy) 투과전자현미경은 재료의 기초 구조 분석과 반도체 또는 생물시편의 미세 구조분석에 널리 사용되는 장비이다. TEM 분석은 필수적으로 목적에 부합되는 적절한 시편제작이 수반되어야 한다. 다양한 전자 현미경 시편 제작 방법 중 본 논문에서는 FIB(Focus Ion Beam)를 이용한 시편 제작법 중 시편에 입사되는 에너지와 이온 Gun과 시편과의 상호 각도, 이온 밀링 깊이 조절 등의 실험을 통하여 표면 손상 최소화를 벌크 웨이퍼와 패턴화된 시편에서 실험하였다. 최소화된 표면 영향성(약 5nm)을 패턴화된 시편에 구현하였다.

• Applied Microscopy
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• 제40권4호
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• pp.177-183
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• 2010

집속이온빔장치(focused ion beam, FIB)는 전자보다 무거운 양이온빔을 이용하여 시료를 10~100 nm 정도로 깎아 낼 수 있는 장비로 주로 재료분야에서 활용되어 왔다. 최근 세계적으로 의생물 분야에서의 활용이 점차 늘어나고 있는 추세에 있어 국내연구자들의 이해를 돕기 위해 간단히 기기의 메커니즘과 그 활용예를 기술 하고자 한다. FIB에 주로 사용되는 갈륨(Ga)빔의 특성 때문에 시료의 표면을 효과적으로 쳐 낼 수 있고, 전계 방사형 주사전자현미경(FESEM)을 이용하면 그 표면의 영상을 얻을 수 있다. 이 두 가지 시스템을 하나의 시스템으로 묶어낸 것을 dual beam system이라고 한다. 최근 이러한 시스템을 이용하여 효모, 병원균에 감염된 식물 등이 소개되었으며, 통상적으로 경도가 높아 처리하기 힘든 상아나 어패류의 껍질 등의 시료를 효과적으로 분석한 연구도 있다. 또한 FIB를 이용한 밀링과 FESEM을 이용한 절단면 촬영을 반복하여 얻는 영상을 이용하여 신경계의 연결망을 재구성하려는 연구가 활발하게 진행되고 있다. FIB/FESEM dual beam은 의생물학 분야의 다양한 연구에 활용될 수 있는 유용한 도구며, 의생물 시료의 3차원 연구에 크게 기여할 수 있을 것으로 판단된다.