일반기술

단면이 오목거울로 가공된 광섬유를 이용한 원자간력 현미경의 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