SEM(Scanning Electron Microscopic)의 작동원리 및 구조

소개글

SEM(Scanning Electron Microscopic)의 작동원리 및 구조에 대해
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목차

1. SEM의 원리
2. SEM의 특징 및 용도
3. SEM의 구조
4. SEM 장비의 구성
5. REFERENCES

본문내용

1. SEM의 원리
SEM 이란 10-3Pa이상의 진공중에 놓여진 시료표면을 1-100nm정도의 미세한 전자선으로 x-y의 이차원방향으로 주사하여 시료표면에서 발생하는 2차전자, 반사전자, 투과전자, 가시광, 적외선, X선, 내부기전력등의 신호를 검출하여 음극선관(브라운관) 화면상에 확대화상을 표시하거나 기록하여 시료의 형태, 미세구조의 관찰이나 구성원소의 분포, 정성, 정량등의 분석을 행하는 장치이다. 주로 금속등의 도체, IC, 산화물등의 반도체, 고분자 재료나 세라믹 등의 절연물의 고체, 분말, 박막시료가 표본이 된다. 주로 2차전자가 시료의 형태관찰, 반사전자나 X선이 성분분석에 사용된다.
SEM의 원리구성 예는 아래 그림에 표시한 것처럼 전자선은 전자총부의 원통내의 음극(Filament) 를 가열하여 발생한 전자가 양극으로 가속되어진다. 통상, 0.5~30kV로 가속되어진 전자선은 집속 렌즈와 대물렌즈의 전자 렌즈의 작용으로 최종적으로 3~100nm의 직경까지 미세해지며 시료표면에 조사된다. 이렇게 미세해진 전자선을 전자 probe라고 부른다. 전자 probe는 주사 코일에 의해 전자표면상의 X와 Y의 2차원 방향으로(통상의 Television) 새롭게 설정된 면적을 주사 시킨다. 전자 probe의 주사와 동기된 브라운관 화면상에 시료로 부터 발생한 신호를 각각의 신호로 변환시킨 검출기에서 검출, 증폭하여 영상으로 보여준다. 브라운관화상은 전자 probe의 주사면적을 작게 할수록 확대 되어진다.
이 화상을 사진으로 촬영하거나 비디오 printer로 기억하게 된다. 전자 probe를 주사 하지 않고 시료상의 한점에 고정하여 얻어지는 X선을 사용하여 조사점의 원소분석이 가능하다. 아래 그림의 열전자총대신에 Field Emmission(FE) 전자총을 장착한 FE-SEM은 1.5nm이하의 고분해능으로 고화질의 화상을 얻을 수 있기 때문에 형상관찰에 폭넓게 이용되고 있다.

참고 자료

① 주사전자현미경의 기초 (반도출판사 / 황인옥, 김재천 공역 / 2001출판)
② 주사전자현미경 분석과 X선 미세분석 (청문각 / 윤존도 / 2005출판)
③ http://blog.naver.com/lbd007 (블로그)
④ http://bint.kr/110010974901 (블로그)
⑤ 위키 백과사전
⑥ 네이버 지식검색
⑦ 최봉근 박사님 ‘나노소재기기분석’ 수업자료