Atomic Force Microscope

    Equipment/facility: Equipment

    • Location

      (우) 04763 서울특별시 성동구 왕십리로 222 한양대학교 산학협력단 서울공동기기원

      Korea, Republic of

    Description

    AFM(Atomic Force Microscope)는 텅스텐으로 만든 바늘 대신에 마이크로머시닝으로 제조된 캔틸레버(Cantilever)라고 불리는 작은 막대를 쓴다. Contact mode의 AFM에서는 척력을 사용하는데 그 힘의 크기는 1 ~ 10 nN 정도로 아주 미세하지만 캔틸레버 역시 아주 민감하므로 그 힘에 의해 휘어지게 된다. 이 캔틸레버가 아래위로 휘는 것을 측정하기 위하여 레이저 광선을 캔틸레버에 비추고 캔틸레버 윗면에서 반사된 광선의 각도를 포토다이오드(Photodiode)를 사용하여 측정한다. 이렇게 하면 바늘 끝이 0.01nm 정도로 미세하게 움직이는 것까지 측정해낼 수 있다. 바늘 끝의 움직임을 구동기에 역되먹임(feedback)하여 AFM의 캔틸레버가 일정하게 휘도록 유지시키면 탐침 끝과 시료사이의 간격도 일정해지므로 STM의 경우에서와 같이 시료의 형상을 측정해낼 수 있다. Non-contact mode의 AFM에서는 원자사이의 인력을 사용하는데 그 힘의 크기는 0.1- 0.01 nN 정도로 시료에 인가하는 힘이 contact mode에 비해 훨씬 작아 손상되기 쉬운 부드러운 시료를 측정하는데 적합하며 수 Å의 극 고공간 분해능으로 물질 표면 및 박막단면의 구조를nm scale로 측정할 수 있는 첨단 장치로서, 대기 하에서 측정 가능하며, 부도체 시료에 대한 측정도 가능하다. 또한 물질 표면 및 박막의 구조를 3차원적이고 비파괴적인 방법으로 측정 할 수 있을 뿐만 아니라 자성재료 표면, 미소자구 분포 및 시료 표면의 전위, 전하량의 분포에 대한 영상화도 가능하며, 물리, 화학, 생명공학, 농 생물학, 고분자, 반도체, 기능성 부도체 등의 전 과학, 기술분야의 기능성 재료 및 신 재료 물성분석과 개발에 활용이 가능하다.

    *사양
    Resolution : 0.05 nm (0.01 nm in low voltage mode)
    Magnification : 500 X on 10.4 inch LCD monitor
    Sample stage travel : 25 * 25 nm with manual micrometer
    Mode ; AFM (Non-contact, contact mode) , MFM

    Fingerprint

    microscopes
    magnetic force microscopy
    magnification
    low voltage
    travel
    photodiodes