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Scanning Probe Microscopy (SPM)

등록일 : 2010-08-24
갱신일 : 2010-08-24


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광학 현미경, 전자 현미경, 원자 현미경의 원리를 이해하고 원자현미경인 SPM의 사용법을 익히고, 직접 실험에 사용해본다.
목차
- SPM의 종류와 원리
- 광학현미경과 전자현미경 원자현미경의 특성비교
- 원자현미경의 측정모드
- Ra와 RMS값의 정의
- 측정샘플 : 제조한 AU Colloid 및 AAO 표준샘플
- FTIR의 간략한 소개

본문일부
주사형 터널링 현미경
양자역학적인 터널링 현상은 2차원적 터널링(planar junction tunneling), 전기장에 의한 터널링(field emission tunneling), Giaever 터널링, Josephson 터널링, Esaki 터널링에서 널리 알려져 있었다. 이들을 1차원적 모형으로 설명하면, 양자역학적 전자는 운동에너지보다 높은 에너지벽을 통과할 확률이 있고, 이는 근사적으로 에너지 벽의 높이와 두께의 곱의 지수함수로 나타나진다. (P ∝ exp(?높이?두께). 터널링 전류를 측정하는 경우, 에너지 벽이 높거나 두께가 두꺼우면 터널링 되는 전류의 양은 줄고, 반대로 낮거나 두께가 얇으면 전류 양이 늘게된다. 이제 이 원리를 이용하여 간단한 측정 기구를 만들 수가 있다. 만약 원자 몇 개로 이루어진 아주 날카로운 바늘 모양의 검침이 원자로 구성된 표면에 접근하여, 1 nm 거리에서 안정되게 정지되어 있고, 이 검침에 2­3 V의 전압을 걸게 되면, 검침에 있는 전자는 약 5 V의 크기를 갖는 일함수 에너지 벽을 뚫고 터널링할 수 있게 된다.







Scanning Probe Microscopy(SPM)

광학 현미경, 전자 현미경, 원자 현미경의 원리를 이해하고 원자현미경인 SPM의 사용법을 익히고, 직접 실험에 사용해본다.


- SPM의 종류와 원리
- 광학현미경과 전자현미경 원자현미경의 특성비교
- 원자현미경의 측정모드
- Ra와 RMS값의 정의
- 측정샘플 : 제조한 AU Colloid 및 AAO 표준샘플
- FTIR의 간략한 소개




생명?분자공학부
응용화학과
200421887
허지호

주사형 터널링 현미경
양자역학적인 터널링 현상은 2차원적 터널링(planar junction tunneling), 전기장에 의한 터널링(field emission tunneling), Giaever 터널링, Josephson 터널링, Esaki 터널링에서 널리 알려져 있었다. 이들을 1차원적 모형으로 설명하면, 양자역학적 전자는 운동에너지보다 높은 에너지벽을 통과할 확률이 있고, 이는 근사적으로 에너지 벽의 높이와 두께의 곱의 지수함수로 나타나진다. (P ∝ exp(?높이?두께). 터널링 전류를 측정하는 경우, 에너지 벽이 높거나 두께가 두꺼우면 터널링 되는 전류의 양은 줄고, 반대로 낮거나 두께가 얇으면 전류 양이 늘게된다. 이제 이 원리를 이용하여 간단한 측정 기구를 만들 수가 있다. 만약 원자 몇 개로 이루어진 아주 날카로운 바늘 모양의 검침이 원자로 구성된 표면에 접근하여, 1 nm 거리에서 안정되게 정지되어 있고, 이 검침에 2­3 V의 전압을 걸게 되면, 검침에 있는 전자는 약 5 V의 크기를 갖는 일함수 에너지 벽을 뚫고 터널링할 수 있게 된다.
?실질적으로 이는 실험이 가능하고, 약 1 nA 정도의 터널링전류를 측정할 수 있게 된다. 만약 이 검침이 0.1 nm 정도 멀어진다면 위에서 보여준 지수함수 관계식에 의하여 전류는 0.1 nA 정도로 줄어들고, 0.1 nm 정도 가까워진다면 전류는 10 nA 정도로 늘어나…(생략)
분석화학․기기분석, 신광문화사, 최재성 공저, 2003년, pp241-248.
분석화학 8th, 자유아카데미, 분석화학교재연구회, 2004년, pp827-886.

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