일반기술

단면이 오목거울로 가공된 광섬유를 이용한 원자간력현미경의 외팔보 탐침의 변위 측정 장치

본 기술은 소형이면서도 수 십 pm (10-12 m)의 정밀도를 갖는 원자간력현미경 탐침의 수직 변위 측정과 거리 유지 장치에 대한 것이다. 이를 위해 단면이 오목거울로 가공된 광섬유의 출력 부분과 외팔보 반사면 사이의 간격이 수 μm (10-6 m)인 패브리 페로 공진기를 형성한다. 이 공진기는 내부의 빛이 항상 공진기 안에 머무를 수 있는 안정조건을 만족한다. 입사광과 패브리 페로 공진기가 공진된 상태에서 공진기 길이가 변하면 공진기에서 반사되는 빛의 세기가 급격히 변하므로 이를 이용하여 pm정도의 공진기 길이 변화를 측정할 수 있다. 공진기에서 반사되어 광섬유로 돌아온 빛을 servo회로로 처리하여 압전소자를 동작함으로서 탐침의 움직임을 보상하고 공진기 길이를 일정하게 유지한다.- 정밀 측정기기의 성능을 향상시키는 데 본 기술이 유용하게 사용될 수 있고 현재 미국의 타 업체의 기술에 비하여 가격적으로나 기술적으로나 장점이 많기 때문에 충분한 시장성이 있음.- 현재 가장 보편적으로 사용하는 반사광 위치 측정 방식에 비해 소형, 고속, 정밀이 가능하고 제조 단가 측면에서도 비싸지 않음.- 나노 산업에는 AFM개발에 지속적으로 많은 투자를 하고 있으므로 시장상황은 긍정적으로 판단 됨.- 탐침 변위 기술은 AFM의 핵심 부품으로 국내 관련 장비의 성능 향상에 기여 가능- 본 기술은 AFM 탐침의 변위뿐만 아니라 고속 HDD의 헤드와 기록면 사이의 거리 유지처럼 다양한 분야에 적용이 가능하므로 나노기술 발전에 기여할 수 있음