주사 터미널 현미경

목차

1. History of STM
2. STM Concept
3. STM: The Details
4. STM: Some Applications
5. 참고 문헌 및 사이트

본문내용

1982년 스위스 취히리 IBM 연구소에서 근무하던 실험물리학자인 하인리히 로러(Heinich Rohrer)와 게르트 비니히(Gerd Binnig)는 크리스토퍼 게르버(Christopher Gerber)의 기술적인 도움을 받아 표면 물리학의 발전에 가히 혁명이라고 할 수 있는 장비인 주사 터널링 현미경(STM: Scanning Tunneling Microscope)을 발명하였다. 애초에 로러와 비니히는 저온물리학실험에 관심을 가져 금속 탐침을 이용하여 시료의 터널링 스펙트라(tunneling spectra)를 존뜰 목적으로 이 장비를 고안하게 되었고 이 장비의 수평분해능이 4nm 이상일 것으로 예측하였다. 뜻밖에도 분해능이 0.1nm 이하로 밝혀짐으로써, 인류의 오랜 꿈이었던 원자에 대한 직접적인 관찰과 원자 단위의 조작이 가능하게 된 것이다. 이렇게 시작된 STM의 주가는 1983년 상온에서 Si(111) 표면이 갖는 바닥 상태인 7 X 7 구조에 대한 원자 분해된 영상을 얻음으로써 1957년 이래 풀리지 않던 표면 물리학의 오랜 숙제를 해결하는 결정적인 공헌을 함으로써 급상승하게 되었다.

<중 략>

STM의 발명은 표면과학에 엄청난 충격을 주었다. 금속과 반도체 표면 연구에 STM을 사용하면서 매우 귀중한 실제 표면 정보를 얻을 수 있게 되었다. 특별히 Si(100) 표면 정보는 Si이 전자공학 소자 제작 필요한 기판 재료임으로 기술적으로 굉장히 중요한 정보이다. 오른쪽 그림에 보이는 Si(100) 표면의 STM 영상은 비록 이론적 계산과 다른 실험 관찰에 의해 이전에 이미 제안 되었다 할지라도 표면 재형성 동안에 dimer가 형성되는 것을 직접 확인 시켜준다.
왼쪽 그림은 바이어스 의존 STM 영상이 이다. 왼쪽 영상은 팁에 양의 바이어스이고, 오른쪽 영상은 팁에 음의 바이어스이다.

참고 자료

작은 세계 큰 기술 나노의 세계, 노승정 외 5명, (주)북스힐, P112-115
http://www.chembio.uoguelph.ca/educmat/CHM729/STMpage/stmtutor.htm