[재료공학]전자현미경

소개글

전자현미경은 가속 전자를 빛으로 사용하는 현미경으로 영상을 형성하는 광원의 파장이 광학현미경의 가시광선에 비하여 10-4 이하로 작습니다. 따라서 분해능이 훨씬 우수 하고 시편의 미세조직을 백만배 이상의 고배율로 확대, 관찰할 수 있는 장치입니다.전자현미경에 대한 종류와 원리 등 전반적인 전자현미경에 대해 기술하였으며 이 자료를 통해 전자현미경에 대한 세부적인 정보를 얻으실 수 있으리라 확신합니다.

목차

1. 전자현미경 개요
- 전자현미경이란?
- 전자현미경으로 알 수 있는 정보
- 전자현미경 원리 및 용어


2. 전자현미경의 응용 및 목적에 따른 분류
- 결상정보에 따른(SEM)
- 성분정보에 따른(EDS)
- 구조정보에 따른(TEM)
- 그 외 여러 가지 전자현미경(SPM, XPS, AES)


3. 전자현미경 시편제작
- 전자현미경 시편
- 단면 다층 박막 시편
- 덩어리 재료
- 분말 및 초박막 재료
- 시편 제작 실례(SEM, TEM)


4. 전자현미경 개발 현황
- 전자현미경 현재 개발 수준
- 한국의 전자현미경 개발 수준
- 한국의 전자현미경 시장
- 향 후 개발방향


5. 전자현미경 관련 서적
- 교재 및 참고문헌 소개
- 전자현미경 관련 논문 및 초록

본문내용

1. 전자현미경 개요

① 전자현미경이란?
- 전자현미경은 가속 전자를 빛으로 사용하는 현미경으로 영상을 형성하는 광원의 파 장이 광학현미경의 가시광선에 비하여 10-4 이하로 작다. 따라서 분해능이 훨씬 우수 하고 시편의 미세조직을 백만배 이상의 고배율로 확대, 관찰할 수 있는 장치이다.
미세 구조에 대한 관심으로 인해 단순한 확대경에서 광학현미경에 이르는 현미경의 발전 이 이루어졌다. 그러나 성능이 매우 우수한 렌즈를 사용한 광학 현미경이라 하더라도 광 원으로 사용되는 빛의 파장 0.2μm(2000Å)이 가지는 한계성으로 인해 파장 이하의 미세 구조에 대해서는 관찰이 불가능하다. 이러한 문제점을 극복할 목적으로 전자선을 광원 으로 사용하는 전자현미경이 개발되었다.
전자현미경의 역사는 1932년 TEM(Transmission Electron Microscope)의 개발에서 시작된다. TEM은 분해능이 뛰어나고 시료의 격자구조 및 방향성을 알 수 있는 것이 장점이나, 전자선이 시료를 투과하기 위해서는 시료가 박막이거나 foil이어야 하고, 시료의 표면구조를 직접적으로 관찰하는 것이 불가능하다. 이러한 점들을 보완하여 시료의 표면정보를 충분히 감지할 수 있고 초점심도가 우수한 SEM(Scanning Electron Microscope)이 개발되었다. 1965년 세계 최초의 상업용 SEM이 등장하였고 이후 30년 동안 분해능, 기능성, 조작의 편리성 등에서 놀라운 기술적 진보가 이루어졌다. 현재 SEM은 거의 모든 산업 및 과학 분야에서 사용되는 중요한 장비로 반도체, 전기/전자, 재료, 금속, 물리, 화학, 생물, 의학, 농업, 조선, 섬유, 군사, 환경, 식품 등의 응용분야에서도 폭넓게 이용되고 있다.


② 전자현미경으로 알 수 있는 정보
- 재료의 여러 성질들은 미세 구조, 즉 원자의 종류와 위치에 큰 영향을 받는다. 전자현미경으로 재료내의 저위, 적층 결함, 계면 등을 직접 관찰함에 따라 이들이 재료의 여러 성질들에 미치는 영향을 정확히 규명할 수 있게 되었다. 전자회절로써 결정의 결자 상수와 대칭성 등을 규명할 수 있고, 분석전자 현미경으로 원자의 종류와 양을 분석할 수 있다. 그리고 고 분해능 전자 현미경으로 원자의 배열을 육안으로 관찰할 수 있다. 이들 전자현미경 기술을 이용하면 원자의 종류와 위치를 원자 규모로 규명할 수 있고 따라서 이들이 재료의 설질에 미치는 영향을 규명하여 새로운 재료의 개발에 이용할 수 있다.

참고 자료

<주사전자현미경 기초> - 일본전자현미경학회
<분석투과전자현미경> - 성창모지음
<전자현미경 원리와 응용> - 이정용지음