• Title/Summary/Keyword: 표면 산란

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Surface Structure Analysis of Solids by Impact Collision Ion Scattering Spectroscopy (3): Surface Structure of Ceramics (직충돌 이온산란 분광법(ICISS)에 의한 고체 표면구조의 해석(3): 세라믹 재료의 표면 구조 해석)

  • Hwang, Yeon
    • Korean Journal of Crystallography
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    • v.20 no.1
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    • pp.1-8
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    • 2009
  • 이온산란 분광법(ISS: Ion Scattering Spectroscopy)은 표면 원자의 구조를 러더포드 후방산란법(RBS: Rutherford Backscattering Spectroscopy) 등과 같이 실공간에 대하여 직접 정보를 얻는 방법이다. 그 중에서도 산란각도를 $180^{\circ}$로 고정하여 산란이온 검출기를 설치한 직충돌 이온산란 분광법(ICISS: Impact Collision Ion Scattering Spectroscopy)은 산란된 이온의 궤적이 입사궤도와 거의 동일하기 때문에 산란궤적의 계산이 간단해지고, 최외층 뿐만 아니라 표면에서 수 층 깊이의 원자구조의 해석이 가능하다. 또한 비행시간형(TOF: Time-Of-Flight) 분석기를 채택하여 산란 이온 및 중성원자를 동시에 측정하면 입사 이온의 표면에서의 중성화에 관계 없이 산란 신호를 얻으므로 표면 원자의 결합 특성에 영향 받지 않고 사용할 수 있다. 본고에서는 ICISS의 원리, 장치, 측정방법 등을 소개한 제1편 및 반도체 표면구조, 금속/반도체 계면 등의 해석에 관하여 기술한 제2편에 이어서 세라믹 재료의 표면 원자 구조, 세라믹 박막의 원자 구조, 흡착 기체의 구조, 원소의 편석 등에 관한 연구 사례를 소개하고자 한다.

Structure Analysis of Solid Surfaces by Impact Collision Ion Scattering Spectroscopy (1): Basic Principles (직충돌 이온산란 분광법(ICISS)에 의한 고체 표면구조의 해석(1): 기본 원리)

  • Hwang, Yeon
    • Korean Journal of Crystallography
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    • v.17 no.2
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    • pp.60-65
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    • 2006
  • 표면 및 계면층의 결정구조, 결함구조, 불순물 편석, 표면의 전자 구조, 원자 진동 등과 같은 산화물의 표면물성은 촉매, 센서, 소결, 마찰, 부식 등과 같은 분야에서 그 특성을 좌우한다. 고체 표면의 결정구조 해석 수단으로 저에너지 이온산란 분광법이 유용한 도구로 알려져 있는데, 이 방법의 뛰어난 표면민감성은 표면에서의 효과적인 이온 중성화 과정에 기인한다. $He^+$, $Ne^+$, $Ar^+$ 등과 같은 이온은 Auger 중성화 과정에 의하여 쉽게 중성원자화 되고, 중성화 확율의 타겟에 대한 의존성이 낮기 때문에 이온빔으로서 종종 사용된다. 산란각도를 180$^{\circ}$로 고정하여 산란이온 검출기를 설치한 직충돌 이온산란 분광법의 경우는 산란된 이온의 궤적이 입사궤도와 거의 동일하기 때문에 산란궤적의 계산이 간단해지고, 수 층 깊이의 원자구조의 해석이 가능해진다. 본 고에서는 고체 표면의 원자구조를 실공간에서 해석할 수 있는 직충돌 이온산란 분광법에 대하여 측정의 기본원리, 측정장치, 간단한 분석 예 등에 관하여 기술하고자 하며, 다음 편에서는 복잡한 표면구조를 가지는 반도체 표면에서 직충돌 이온산란분광법의 이용하여 해석한 예를 중심으로 기술하고자 한다.

Effect of surface roughness onto the scattering in low loss mirrors (기판의 표면거칠기와 반사경 산란에 대한 연구)

  • 조현주;신명진;이재철
    • Korean Journal of Optics and Photonics
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    • v.13 no.3
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    • pp.209-214
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    • 2002
  • The effect of surface roughness on mirror scattering has been studied. Five kinds of substrates with different surface roughness were fabricated. On those substrates, a dielectric multi-layer coating with high reflectivity was deposited by ion beam sputtering and electron beam evaporation. A total integrated scattering measurement set-up was built for the evaluation of deposited samples. Most of the ion beam sputtered mirrors showed lower scattering than the electron beam evaporated one, which deposited on substrates similar in surface roughness. Over ~2 $\AA$ in surface roughness, scattering strongly depend on the micro-structure of the super-polished surface. The lowest scattering we have achieved is 2.06 ppm by ion beam sputtering from the substrate with surface roughness of 0.23 $\AA$.

Study on the Experimental Identification of Surface Roughness Using Laser Scattering Image (레이저 산란 영상을 이용한 표면거칠기의 실험적 규명에 관한 연구)

  • Hong, Yeon-Ki;Kim, Gyung-Bum
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.34 no.1
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    • pp.35-41
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    • 2010
  • In this paper, surface roughness has been experimentally identified using laser scattering images. The parameters and optical deflected rays of laser scattering are investigated on laser scattering system, and then their optimum parameters on grinding surfaces are selected using design of experiment. The application of the optimum parameters results in featured laser scattering images, in which the mean of vertical scattering distributions is regarded as a feature. It is shown that the feature of laser scattering distributions is linearly increased according to grinding surface roughness and so the information can be used as important factor for the measurement and evaluation of various surface roughness. In the future, the performance of the proposed laser scattering method will be evaluated using AFM.

Electromagnetic Scattering Analysis from Inhomogeneous Material Scatterers (불균질 매질내에서의 전자파 산란 해석)

  • 김태용;김석재
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.7 no.3
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    • pp.478-484
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    • 2003
  • The electromagnetic wave scattering problems from inhomogeneous material bodies are considered. The formulation is made in terms of mixed potentials for the moment methods (MoM). The surfaces of a three-dimensional inhomogeneous scatterer of arbitrary shape are divide into triangular patches for descretization. Application of the boundary conditions leads to the coupled surface integral equations to be satisfied for the unknown surface equivalent electric and magnetic currents. The radar cross-section (RCS) for some structures is computed and the results are compared with the reported data.

Study on Experimental Modeling and Estimation of Roughness of Nanoscale Lapping Surface Based on Laser Scattering Patterns (레이저산란패턴 기반 나노 래핑 표면 거칠기의 실험적 모델링 및 추정에 관한 연구)

  • Hong, Yeon-Ki;Kim, Gyung-Bum
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.35 no.1
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    • pp.107-114
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    • 2011
  • In this study, a correlation between the roughness of nanoscale lapping surface and its laser scattering pattern has been identified experimentally. The characteristics of laser scattering on a reflected surface are investigated, and a laser scattering mechanism is newly designed by adopting the dark-field method. Laser scattering patterns resulting from nanoscale lapping shape are in the shape of crossed irregular lattice. In addition, optimum laser scattering images are obtained by the design of experiment, and the roughness of nanoscale lapping surface is estimated using regression analysis certain useful features of the laser scattering patterns. The results of fifty experiments on three types of nanoscale lapping surfaces show that the roughness of nanoscale lapping surfaces can be accurately estimated by the proposed mathematical modeling method.

Scattering of Surface Waves in Anisotropic Media for Applications in Wave Barriers and Non-Destructive Evaluation (방진구조물 및 비파괴 응력파 탐상의 응용을 위한 비등방성 재료의 표면파 산란에 관한 연구)

  • 이종세
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.2 no.2
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    • pp.77-85
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    • 1998
  • Propagation of elastic surface waves in anisotropic media is considered in this study. An analytical technique is proposed to study the scattering of surface waves at the interface between two anisotropic quarter-spaces. The Green's function technique is used to derive a system of equations which can determine the scattering coefficients at the interface. A numerical study is carried out and the trade-offs between the material anisotropy and inhomogeneity are studied.

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Surface Structure Analysis of Solids by Impact Collision Ion Scattering Spectroscopy(2): Atomic Structure of Semiconductor Surface (직충돌 이온산란 분광법(ICISS)에 의한 고체 표면구조의 해석(2): 반도체 재료의 표면구조 해석)

  • Hwang, Yeon
    • Korean Journal of Crystallography
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    • v.19 no.1
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    • pp.7-13
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    • 2008
  • 고체 표면의 구조해석 방법에는 LEED(저에너지 전자선 회절법)나 RHEED(반사 고에너지 전자선 회절법) 등과 같이 표면의 2차원적 회절상을 해석하는 방법이 있고(역격자 공간의 해석), 또는 ISS(이온산란 분광법), RBS(러더포드 후방산란법) 등과 같이 표면 원자의 실공간에 대한 정보를 직접 얻는 방법이 있다. 실제로는 두 가지 종류의 분석법을 상호 보완적으로 조합하여 효율적인 구조해석을 수행한다. 본고에서는 직충돌 이온산란 분광법(ICISS: Impact Collision Ion Scattering Spectroscopy)에 대한 원리, 장치, 측정방법 등을 소개한 전고에 이어서 이를 이용한 반도체 표면구조 해석에 관하여 기술하고자 한다. 표면의 원자구조를 알아내기 위해서는 산란된 입자의 강도를 입사각도와 출사각도에 대하여 조사하여야 하는데, 이온이 원자와 충돌하여 산란될 때 원자의 후방으로 형성되는 shadow cone에 의하여 생성되는 집속 효과(focusing effect) 및 가리움 효과(blocking effect) 중에서 ICISS는 집속 효과만을 고려하여 해석하면 실공간에서의 원자구조를 해석할 수 있다. 본 고에서는 ICISS를 이용하여 금속 또는 절연체 물질이 반도체 표면 위에서 흡착 또는 성장될 때 초기의 계면 구조 해석, 금속/반도체 계면에서 시간에 따른 동적변화 해석, III-V족 반도체의 표면구조 해석, 반도체 기판 위에서 박막 성장 과정 해석 등에 관한 연구 사례를 소개하고자 한다.

Skin Dose Distribution with Spoiler of 6 MV X-ray for Head and Neck Tumor (두경부암 치료를 위한 6 MV X-선 산란판의 제작과 산란분포 측정)

  • Lee Kyung-Ja;Chu Sung Sil
    • Radiation Oncology Journal
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    • v.14 no.4
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    • pp.339-345
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    • 1996
  • Purpose : This study was performed for adequate irradiating tumor area when 6 MV linear accerelator photon was used to treat the head and neck tumor. The skin surface dose and maximum build-up region was measured by using a spoiler which was located between skin surface and collimator. Methods : A spoiler was made of tissue equivalent material and the skin surface dose and maximum build-up region was measured varing with field size, thickness of spoiler and interval between skin and collimator. The results of skin surface dose and maximum build-up dose was represented as a build-up ratio and it was compared with dose distribution by using a bolus. Results : The skin surface dose was increased with appling spoiler and decreased by distance of the skin-spoiler separation. The maxium build-up region was 1.5 cm below the skin surface and it was markedly decreased near the skin surface. By using a 1.0-cm thickness spoiler, Dmax moved to 5, 10.2, 12.3 13.9 and 14.8 mm from the skin surface by separation of the spoiler from the skin 0, 5, 10, 15. 20 cm, respectively. Conclusion : The skin surface dose was increased and maximum build-up region was moved to the surface by using a spoiler. Therefore spoiler was useful in treating by high energy photon in the head and neck tumor.

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Relation between Radar Backscattering Coefficients and Surface Profile Length for Bare Soil Surfaces Using Theoretical Predictions and Measurement Data (토양 표면에서의 레이더 산란 계수와 표면 거칠기 측정 길이의 관계에 대한 이론 모델과 측정 데이터의 비교)

  • Oh, Yi-Sok;Hong, Jin-Young
    • The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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    • v.17 no.12 s.115
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    • pp.1181-1188
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    • 2006
  • The radar backscattering coefficients of soil surfaces with various roughness conditions are computed at first in this paper. The roughness parameters for various surface-profile lengths are also obtained. Then, the relationship between the radar backscattering coefficients and the profile length is studied. It was shown that the effect of the profile length is negligible on the backscattering coefficient, even though the roughness parameters vary a lot with the length of the surface profile.