AFM 실험결과보고서

목차

1. 연구주제

2. 연구자

3. 연구목적

4. 관련이론
① 기본이론
② 측정모드 및 원리
③ 측정모드별 장⦁단점

5. 실험과정

6. 실험결과
(1) α - step
(2) AFM 분석

7. 고 찰

본문내용

3. 연구목적
- 증착시간 변수에 따른 RF Sputtering system을 통한 TCO 기반 TiO2 박막 코팅을 실시함으로써 그 원리 및 작동방법을 이해하고, AFM 및 α - step 분석으로써 실제 증착 된 박막의 표면특성을 연구하는데 그 목적이 있다.

4. 관련이론

Atomic Force Microscope

① 기본이론

[http://web.donga.ac.kr/seojh/uploadfiles/나노표면분석]

팁과 시료 표면에서의 상호작용을 이용하여 표면 topography를 비롯하여 표면에서의 기계적, 전기적, 자기적 및 전기화학적 특성을 평가하는데 사용하고 있다.
특히, 기계적 특성으로는 시료 표면의 거칠기, 경도, 마찰특성, 내마모성, 응착력 등을 평가할 수 있다.
이는 팁에 인가되는 하중을 조절할 수 있으며, 시료를 피에조 스캐너에 부착함으로써 nm의 정밀도로 구동할 수 있기 때문이다.

최근 새롭게 개발되거나 박막화 됨으로써 벌크 재료와의 물성이 달라지는 재료의 기계적 물성을 AFM을 통하여 평가할 수 있다.

-원자간에 작용하는 힘을 이용한다.

-캔틸레버(cantilever)를 이용해야 한다.

-쉽게 구부러지며 끝부분에는 탐침이 있다.

② 측정모드 및 원리

"AFM"에서는 STM과는 달리 W 또는 Pt 탐침대신 나노기술로 제조된 프로브를 사용하는데 이 프로브는 프로브의 모판(substrate) 끝에 아주 미세한 힘에서 쉽게 휘어지는 판형 스프링(cantilever) 끝에 원자 몇 개 정도의 크기로 끝이 가공된 탐침(tip)을 붙였다.
이 프로브 탐침의 끝을 샘플 표면에 근접시키면 아래그림 과같이 끌어당기는 또는 밀어 내는 여러 가지 힘이 샘플표면의 원자와 탐침끝의 원자사이에 작용하는데 이 힘에 의해 캔틸레버의 휨이 발생하고 이 힘이 일정하게 유지되도록 하면서 귀환회로에 의해 정밀 제어 하면서 각 지점(x, y)에서 스캐너의 수직위치를 저장하여 샘플표면의 삼차원 영상을 얻을 수 있는 원리로서 아래와 같은 몇 가지 다른 모드가 있다.

참고 자료

AFM을 이용한 박막의 물성평가; 한국기계연구원; 나종주,이구현,권식철
http://web.donga.ac.kr/seojh/uploadfiles/나노표면분석_6장
텍스코 자료실 ; http://www.tecsco.net/main/spm-spm.html#05