• Applied Microscopy
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• 제51권
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• pp.19.1-19.7
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• 2021

The main purpose of this paper is the preparation of transmission electron microscopy (TEM) samples from the microsized powders of lithium-ion secondary batteries. To avoid artefacts during TEM sample preparation, the use of ion slicer milling for thinning and maintaining the intrinsic structure is described. Argon-ion milling techniques have been widely examined to make optimal specimens, thereby making TEM analysis more reliable. In the past few years, the correction of spherical aberration (Cs) in scanning transmission electron microscopy (STEM) has been developing rapidly, which results in direct observation at an atomic level resolution not only at a high acceleration voltage but also at a deaccelerated voltage. In particular, low-kV application has markedly increased, which requires a sufficiently transparent specimen without structural distortion during the sample preparation process. In this study, sample preparation for high-resolution STEM observation is accomplished, and investigations on the crystal integrity are carried out by Cs-corrected STEM.

• 한국자기학회지
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• 제25권5호
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• pp.149-155
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• 2015

자성박막의 미세패턴 소자 제작을 위해 전자 사이크로트론 공명(electron cyclotron resonance; ECR) Ar 이온밀링 시스템을 제작하였다. 소자 식각에 적용한 ECR 이온밀링 시스템에서 주파수 2.45 GHz 파장 12.24 cm의 마이크로파 소스인 마그네트론은 전력 600 W에 의해 가동되어 파장의 정수배에 맞추어 만든 도파관을 통하여 전달되도록 설계하였다. 마이크로파 주파수와 공명시키기 위해 전자석으로 908 G의 자기장을 인가하였고, 알곤 개스를 cavity에 유입시켜서 방전된 이온들은 그리드 사이에 인가한 약 1000 V의 가속전압에 의한 에너지를 갖고 표면을 밀링한다. 이것을 이용하여 다층구조 GMR-SV(giant magnetoresistance-spin valve) 자성박막에 광 리소그래피, 이온밀링 및 전극제작 공정과정을 마치고 폭이 $1{\mu}m$에서 $9{\mu}m$까지의 소자들을 제작하여 광학현미경으로 소자 크기를 관찰하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제24권10호
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• pp.109-116
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• 2007

Focused ion beams are a potential tool for micro/nano structure fabrication while several problems still have to be overcome. Redeposition of sputtered atoms limits the accurate fabrication of micro/nano structures. The challenge lies in accurately controlling the focused ion beam to fabricate various arbitrary curved shapes. In this paper a basic approach for the focused ion beam induced direct fabricate of fundamental features is presented. This approach is based on the topography simulation which naturally considers the redeposition of sputtered atoms and sputtered yield changes. Fundamental features such as trapezoidal, circular and triangular were fabricated with this approach using single or multiple pass box milling. The beam diameter(FWHM) and maximum current density are 68 nm and $0.8 A/cm^2$, respectively. The experimental investigations show that the fabricated shape is well suited for the pre-designed fundamental features. The characteristics of ion beam induced direct fabrication and shape formation will be discussed.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2015년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.143-144
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• 2015

Here we report the Ar-ion milling rates of ultrathin Si and GaAs single crystals. The thickness change is measured using convergent beam electron diffraction (CBED) technique with the help of Bloch wave simulation method. This study suggests the experimental procedures to determine the references for an etching rate to reduce a sample thickness or to remove the damaged sample surface using Ar-ion source.

• 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.

• 한국초전도학회:학술대회논문집
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• 한국초전도학회 1999년도 High Temperature Superconductivity Vol.IX
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• pp.91-94
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• 1999

A new type of high-T$_c$ superconducting Josephson junctions has been prepared by Ar ion beam etching and electron beam lithography. YBa$_2Cu_3O_{7-x}$ (YBCO) films deposited on (001) SrTiO$_3$ single crystal substrate by pulsed laser deposition were patterned by Ar ion milling with photolithography. The narrow slit with a electroresist mask, about 1000 ${\AA}$ wide, was constructed over a 3 ${\sim}$ 5 ${\mu}$m bridge of a 1200-${\AA}$-thick YBCO film by electron beam lithography. The slit was then etched by the Ar ion beam to form a damaged 600-${\AA}$-thick YBCO. Thus prepared structure forms an S-N-S (YBCO - damaged YBCO - YBCO) type Josephson junctions. Those junctions exhibit RSI-like I-V characteristics at 77 K. The properties of the Josephson junctions such as I$_c$ R$_N$, and J$_c$ were characterized.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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• pp.493-496
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• 2011

본 논문은 이온빔 기술에 대하여 발표된 논문을 중심으로 조사하였다. 이온빔의 기술은 기질이나 가공물에서 표면을 깎아내는 기법과 이와 반대로 표면에 이온을 증착 개질 시키는 두 가지로 크게 대별할 수 있고 문헌상으로는 후자가 더욱 활발하다.

• Journal of Magnetics
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• 제12권1호
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• pp.12-16
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• 2007

Magnetic excitation and reversal by a spin polarized current via spin transfer have been a central research topic in spintronics due to its application potential. Special techniques are required to fabricate nano-scale magnetic layers in which the effect can be observed and studied. This work discusses the possibility of using electron-beam resists, the nano-scale patterning media, as ion milling mask in a subtractive fabrication method. The possibility is demonstrated by two resists, one positive tone, the ZEP 520A, and one negative tone, the ma-N2403. The advantage and the key points for success of this process will be also addressed.

• 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.

• 한국분말재료학회지
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• 제17권1호
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• pp.36-43
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• 2010

In present work, amorphous TiCuNi powders were fabricated by mechanical alloying process. Amorphization and crystallization behaviors of the TiCuNi powders during high-energy ball milling and subsequent microstructure changes were studied by X-ray diffraction and transmission electron microscope. TEM samples were prepared by the focused ion beam technique. The morphology of powders prepared with different milling times was observed by field-emission scanning electron microscope and optical microscope. The powders developed a fine, layered, homogeneous structure with milling times. The crystallization behavior showed that glass transition, $T_g$, onset crystallization, $T_x$, and super cooled liquid range ${\Delta}T=T_x-T_g$ were 628, 755 and 127K, respectively. The as-prepared amorphous TiCuNi powders were consolidated by spark plasma sintering process. Full densified TiCuNi samples were successfully produced by the spark plasma sintering process. Crystallization of the MA powders happened during sintering at 733K.