일반기술

신 cantilever 구조 활용 초민감성 주사현미경

주사현미경(scanning force microscopy, atomic force microsopy)의 원리는 1986년에 처음으로 알려졌는데 시료의 표면위로 scanning 됐을때 시료와 탐침 사이의 힘의 변화 때문에 생긴 canilever의 상하 이동변화를 이용해 원자단위에 가깝게로 시료표면의 굴곡정보를 알수있다는 것이다. 이때 생기는 오차는 기계적 공명자의 사용과 좁은 측정주파수에 의해 줄일수 있다. 현재 사용되는 수평 cantilever 기술은 두가지 단점이 있는데, 첫째로 기계적 공명이 단자 수직변화에만 민감하게 반응한다는 것이고, 두번째는 표면과 tip 사이에 힘의 큰변화가 생기면 제어되지 않은 수직 편차가 생긴다는 것이다. 이런 tip 깨짐사태를 막기 위해서는 현미경의 최대 민감도를 벗어나지 않는 범위에서 비교적 강한 cantilever를 사용해야 한다. 수평 cantilever 대신 수직 cantilever를 사용한 기술을 연구중인데 이 기술은 수평방향과 수직 방향으로 작용하는 힘의 변화에 민감하고 수평력에 대한 방향정보를 제공하기 위해 쉽게 진동방향을 바꿀 수 있다. 그리고 수직 cantilever 구조는 제어할수 없는 수직 편차를 없앨 수 있어서 tip 깨짐 현상을 줄일수 있고 민감도가 좋아 작은 힘도 유효해진다.이 기술을 사용하면 기존의 수평구조의 cantilever 방식보다 tip 깨짐현상을 줄이고 오차를 줄여 작은 힘의 변화도 감지해서 초민감도의 현미경의 이미지를 나타낼수 있다.