일반기술

각분해 광전자 분광 분석기를 이용한 다성분 및 다층 나노 박막의 조성 및 구조 분석 시뮬레이션 방법 및 이를 기록한 저장 매체

본 발명은 각분해 광전자 분광분석기(ARXPS, angle resolved X-ray photoelectron spectroscopy)를 이용한 나노 박막의 조성 및 구조 분석 시뮬레이션 방법 및 그를 위한 프로그램을 저장한 기록매체에 관한 것으로 본 시뮬레이션 프로그램을 통하여 다성분계 및 다층 구조 나노 박막의 조성을 분석하고 수직방향으로의 적층 구조를 분석 및 예측한다. 이를 위해 본 발명은 박막 두께에 따른 광전자 강도의 이론적인 변화를 박막과 기판을 구성하는 성분의 비탄성 평균자유행로(IMFP, inelastic mean free path) 값 및 광이온화 단면적(photoionization cross-section), 투과함수(transmission function), 원자밀도(atomic density) 값을 이론 강도(theoretical intensity) 식에 적용하여 강도 비(intensity ratio)를 계산한다. 그리고 실제 시료를 측정하여 얻은 측정 강도비와 비교함으로써 표면분석장비인 광전자 분광분석기에서 in-situ 분석이 가능하고 비파괴적인 다성분 및 다층구조 나노 박막의 수직방향으로의 적층 구조를 분석한다. 또한 복잡한 이론식의 계산 과정을 프로그램화 하여 쉽게 시뮬레이션 할 수 있고 도시화할 수 있는 방법을 제공한다. 본 발명은 기존의 광전자 분광 분석기가 나노박막의 표면 특성 평가에만 이용되었던 것과 달리 각분해 기술을 확보하여 나노박막의 깊이 방향으로의 분석 기술을 향상시키고자 한다. 각분해 분광 분석기를 이용하여 단순한 표면의 조성분석과 상대적인 깊이분포 분석이 아닌 수 나노 두께의 다층 박막 소재의 in-situ, 비파괴적인 깊이 구조/조성 분포 분석이 가능하고 이를 통해 극표면 상태의 정성적정량적인 해석기술이 확립됨으로써 나노 두께의 다층구조박막으로 형성되는 미세 시스템의 구성소재 표면특성의 해석에 적용할 수 있는 기술이 수립 가능하다.