• 제목/요약/키워드: Electrostatic force microscopy

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Probing of Surface Potential Using Atomic Force Microscopy

  • Kwon, Owoong;Kim, Yunseok
    • Applied Microscopy
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    • 제44권3호
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    • pp.100-104
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    • 2014
  • As decreasing device size, probing of nanoscale surface properties becomes more significant. In particular, nanoscale probing of surface potential has paid much attention for understanding various surface phenomena. In this article, we review different atomic force microscopy techniques, including electrostatic force microscopy and Kelvin probe force microscopy, for measuring surface potential at the nanoscale. The review could provide fundamental information on the probing method of surface potential using atomic force microscopy.

EFM(electrostatic force microscopy)를 이용한 탄소나노튜브의 연구 (Study of Carbon Nanotubes by Electrostatic Force Microscopy)

  • 박훈;서유석;홍진수;채희백
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제6권1호
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    • pp.12-16
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    • 2005
  • EFM(electrostatic force microscopy)을 이용하여 탄소나노튜브를 측정하였다. EFM 위상 이미지론 얻었을 때, 위상차(${\Delta}{\phi}^{-l/2}$)와 탄소나노튜브 길이(L)의 역수는 선형관계를 보였다. 또한 위상차는 캔틸레버 팁과 탄소나노튜브 사이의 거리(h)의 제곱에 반비례하였다.

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Advanced atomic force microscopy-based techniques for nanoscale characterization of switching devices for emerging neuromorphic applications

  • Young-Min Kim;Jihye Lee;Deok-Jin Jeon;Si-Eun Oh;Jong-Souk Yeo
    • Applied Microscopy
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    • 제51권
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    • pp.7.1-7.9
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    • 2021
  • Neuromorphic systems require integrated structures with high-density memory and selector devices to avoid interference and recognition errors between neighboring memory cells. To improve the performance of a selector device, it is important to understand the characteristics of the switching process. As changes by switching cycle occur at local nanoscale areas, a high-resolution analysis method is needed to investigate this phenomenon. Atomic force microscopy (AFM) is used to analyze the local changes because it offers nanoscale detection with high-resolution capabilities. This review introduces various types of AFM such as conductive AFM (C-AFM), electrostatic force microscopy (EFM), and Kelvin probe force microscopy (KPFM) to study switching behaviors.

정전기력 현미경을 사용한 메조포러스 실리카/나피온 합성 이온교환막의 표면 전하 및 모폴로지 연구 (Surface Charge and Morphological Characterization of Mesoporous Cellular Foam Silica/Nafion Composite Membrane by Using EFM)

  • 권오성
    • 새물리
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    • 제68권11호
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    • pp.1173-1182
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    • 2018
  • 메조포러스 실리카는 강한 친수성과 구조적인 특성으로 인하여 저습환경에서도 이온교환막에 적절한 수화가 일어나도록 할 것이다. 그러므로 메조포러스 실리카와 나피온을 합성한 이온교환막은 낮은 상대습도에서도 우수한 양성자 전도도를 보일 것이다. 메조포러스 실리카와 나피온 합성이온교환막의 이온채널형성 그리고 네트워크를 통한 양성자 이동에 대한 이해는 합성이온교환막을 개발하고 최적화하기 위해 필수적이라 할 수 있다. 이 연구에서는 메조포러스 구조 (mesoporous cellular foam) $SiO_2/Nafion$ 합성이온교환막을 제작하고 양성자 전도도 및 성능을 평가하였다. 또한, 정전기력 현미경(electrostatic force microscopy, EFM)을 사용하여 메조포러스 구조 $SiO_2/Nafion$ 합성 이온교환막의 표면 전하 밀도 측정을 통한 이온 채널의 분포 및 밀도를 분석하였다. 연구는 몇 가지 주목할 만한 결과를 보여주었다. 첫째, 합성이온교환막은 저습환경에서 우수한 양성자 전도도 및 성능을 나타내었다. 둘째, 합성이온교환막은 국부적으로 이온채널의 밀도가 주목할 만하게 높은 지역이 형성되며 동시에 양성자 전도도가 극단적으로 낮은 지역 또한 동시에 형성됨을 확인하였다.

TEM sample preparation using micro-manipulator for in-situ MEMS experiment

  • Hyunjong Lee;Odongo Francis Ngome Okello;Gi-Yeop Kim;Kyung Song;Si-Young Choi
    • Applied Microscopy
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    • 제51권
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    • pp.8.1-8.7
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    • 2021
  • Growing demands for comprehending complicated nano-scale phenomena in atomic resolution has attracted in-situ transmission electron microscopy (TEM) techniques for understanding their dynamics. However, simple to safe TEM sample preparation for in-situ observation has been limited. Here, we suggested the optical microscopy based micro-manipulating system for transferring TEM samples. By adopting our manipulator system, several types of samples from nano-wires to plate-like thin samples were transferred on micro-electro mechanical systems (MEMS) chip in a single step. Furthermore, the control of electrostatic force between the sample and the probe tip is found to be a key role in transferring process.

SPM(Scanning Probe Microscopy)을 이용한 국소영역에서 실리콘 나노크리스탈의 전기적 특성 분석 (Electrical property analysis of Si nanocrystal by SPM(Scanning Probe Microscopy) on insulating substrate)

  • 최민기;김정민;강치중;강윤호;김용상
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2004년도 추계학술대회 논문집 전기물성,응용부문
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    • pp.95-97
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    • 2004
  • 본 연구에서는 Scanning Capacitance Microscopy (SCM)와 Electrostatic Force Microscopy (EFM)을 이용하여 국소영역에서 실리콘나노 크리스탈의 전기적 특성을 분석하였다. 실리콘 나노 크리스탈은 에어로솔 방식으로 P-type 실리콘웨이퍼 위에 $10{\sim}40\;nm$의 크기와 약 $10^{11}/cm^2$의 밀도를 갖도록 제작하였다. 실리콘 나노 크리스탈에서 전자와 정공의 trapping 현상은 EFM, SCM 이미지를 통하여 관찰하였고 이러한 나노 크리스탈의 국소영역 특성을 MOS 캐패시터 구조의 C-V 특성을 비교 분석하였다. 또한, 나노 크리스탈에 trapping된 전하의 detrapping 과정을 스트레스 조건에 따라 분석하였다.

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나노 힘이란 무엇인가? (What Is Nano-Force Metrology?)

  • 김민석;최인묵;박연규;김종호;강대임
    • 한국정밀공학회지
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    • 제21권9호
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    • pp.12-19
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    • 2004
  • 수십 MN(10/sup 6/ N) 이상의 하중을 다루는 건설산업 및 중공업으로부터 수십 kN- 수 MN의 힘을 사용하는 재료시험기, 프레스, 및 공장 자동화설비 그리고 수십 N-수 kN 용량의 상업용 저울까지 힘 측정은 산업의 근간이 되는 기술이며 우리 실생활에 폭 넓게 이용되고 있다. 제품을 생산하고 대형 구조물을 건설하는 공장이나 건축현장에서 힘을 정확히 측정한다는 것은 공정을 일정하게 유지 관리하고 있다는 표시이므로 제품의 품질관리나 건축물의 안전관리의 척도가 된다. (중략)

원자힘현미경을 이용한 탄소나노튜브소자의 턴형 및 수리 (Modification and Repair of a Carbon Nanotube-based Device Using an Atomic Force Microscope)

  • 박지용;김용선;오영무
    • 한국진공학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.33-39
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    • 2007
  • 원자힘현미경(AFM)을 이용하여 탄소나노튜브소자에서 탄소나노튜브를 전기적 또는 기계적으로 조작함으로써 전기적 특성을 변형시키는 연구를 수행하였으며 이를 이용하여 탄소나노튜브의 절단 및 연결을 시연하였다. 조작과 동시에 AFM을 이용한 정전기힘측정법을 적용하여 탄소나노튜브의 절단 및 연결을 시각화할 수도 있음을 밝히고 이를 결합하여 본 연구에서는 AFM을 이용한 탄소나노튜브소자의 극소적인 변형 및 조작이 가능하다는 것을 보였다.

Advanced Methodologies for Manipulating Nanoscale Features in Focused Ion Beam

  • Kim, Yang-Hee;Seo, Jong-Hyun;Lee, Ji Yeong;Ahn, Jae-Pyoung
    • Applied Microscopy
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    • 제45권4호
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    • pp.208-213
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    • 2015
  • Nanomanipulators installed in focused ion beam (FIB), which is used in the lift-out of lamella when preparing transmission electron microscopy specimens, have recently been employed for electrical resistance measurements, tensile and compression tests, and in situ reactions. During the pick-up process of a single nanowire (NW), there are crucial problems such as Pt, C and Ga contaminations, damage by ion beam, and adhesion force by electrostatic attraction and residual solvent. On the other hand, many empirical techniques should be considered for successful pick-up process, because NWs have the diverse size, shape, and angle on the growth substrate. The most important one in the in-situ precedence, therefore, is to select the optimum pick-up process of a single NW. Here we provide the advanced methodologies when manipulating NWs for in-situ mechanical and electrical measurements in FIB.