• 진공이야기
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• 제3권4호
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• pp.14-18
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• 2016

본 원고에서는 2010년대 중반 현재 초고진공 환경에서 작동 가능한 저온 주사터널 현미경의 세계적 흐름을 정리 및 소개를 한다. 벡터형 초전도 자석을 장착한, 저진동 초고진공용 희석식 냉동기의 개발에 힘입어 수십 밀리 켈빈 이하의 온도 대 및 10 테슬라의 고자기장하의 실험 조건을 가지는 밀리 켈빈 주사터널 현미경이 세계 선도 그룹에서 속속 구축이 완료되고 있다. 또한 2000년대 중반 이후 본격적으로 시작된 1 켈빈 이하 고자기장 냉동기를 이용한 저온 주사 터널 현미경의 응용 범위 역시 넓어지고 있다. 튜닝 포크를 이용한 저온 원자 힘 현미경 및 저온 광자 주사터널 현미경을 이용한 연구도 활발히 진행되고 있다. 이러한 논의를 바탕으로 2020년대에 본격 출현할 초고진공 저온 주사터널 현미경의 흐름을 예측해 보겠다.

• 한국정밀공학회지
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• 제20권3호
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• pp.5-14
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• 2003

• 비파괴검사학회지
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• 제14권3호
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• pp.157-171
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• 1994

진공도가 $10^{-11}$ Torr 수준의 초고진공 상태에서 작동되고 실제공간에서 개별원자를 구별할 수 있는 주사형 터널링 현미경을 제작하였다. 주사형 터널링 현미경의 배경 및 작동원리와 제작에 있어서의 제문제점들을 서술하고 흑연결정과 실리콘에 대해서 관찰한 결과를 보고한다.

• E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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• 제9권6호
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• pp.616-625
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• 1996

본 고에서는 최첨단 주사형 마이크로프로브현미경의 최근동향에 대해 기술하고자 한다. SNOAM의 관찰분야에의 응용이라는 관점에서 광학소자, 반도체재료, 유기박막등의 미소영역에의 광학특성의 관찰이외에 생물분야에서는 형광표식한 시료의 형상상과 형광상의 대비에서 세포나 생체고분자의 기능 해명에도 이용 가능하다고 생각된다. 또한 광가공기술에의 응용이나 기억소자 기술에의 응용도 고려되어져 금후의 응용분야에의 발전이 기대된다. 다가오는 21세기 정보화사회에서는 분자.원자를 제어하는 기술이 중심기술이 될 것으로 확신되고 있다. 그러나 현재 우리주변 기술로서 분자. 원자를 단위로 하는 평가, 분석 기술은 거의 찾을 수 없다. 따라서 주사형 마이크로 프로브 현미경은 Nano-technology로서 장래 정보화사회에 중요한 평가.분석기술의 하나로서 정착될것으로 생각된다.

• 대한기계학회논문집
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• 제18권9호
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• pp.2272-2283
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• 1994

In scanning tunneling microscopy, the piezoelectric actuator is popuilarly used in stacked type as it can provide remarkable positioning resolution and stiffness. The actuator, however, exhibits a considerable amount of hystereic nonlinearity, resulting in losses of overall measuring accuracy when a linear model is used for its control and calibration, In this study, a nonlinear model is proposed for predicting the precise relationship between the input connand voltage and the output displacement of the actuator itself, cross-coupled electrical behaviours of the driving circuit with the actuator, and mechanical characteristics of the driven components of the actuator. Finally experimental results prove that the nonlinear model enhances the measuring of scanning tunneling microscopy by an order ten in comparison with a conventional linear model.

• 기계저널
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• 제32권5호
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• pp.420-428
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• 1992

1980년대부터 새롭게 우리에게 다가온 nm의 세계는 그 동안 마이크로의 기술이 인류에게 가져다 준 성과 이상의 것을 약속하고 있다. Nanoscience와 Nanotechnology라는 용어가 차츰 일상적인 것이 되어가고 있으며 이들 기술을 응용한 제품들이 선을 보이고 있다. STM은, 개발된지 10년이 되는 현 시점에서 다른 분야들에 기술적으로 많은 파급효과를 끼쳤으며 STM자체의 성능도 크게 향상되었다. 앞으로도 성능 향상은 빠른 속도로 진행될 것이며 특히 단순한 측정장치를 넘어 가공과 제조장치로서 크게 기대가 된다. 다양한 형태로 결합된 개별 원자들의 성질을 측정함으 로써 거시적으로 나타나는 여러 복합적인 현상들을 근본적으로 이해할 수 있고 또 nm 수준에 서의 공정제어로 품질 좋은 무결점의 제품 생산을 가능하게 해 줄 것이다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2013년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.43-43
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• 2013

붕화질소(hexagonal Boron Nitride, h-BN)위의 그래핀은 산화규소(SiO2) 위에 전사된 그래핀에 비해서 월등한 전기적 특성을 갖는다. 따라서 전자소자의 산업적 응용을 위한 대면적화를 위하여, 그래핀을 붕화질소위에 화학증기증착(CVD) 방법을 통해 직성장시키고, 그 전기적 성질이 산화규소 및 suspended된 그래핀에 비해서 훨씬 더 이상적임을 원자 수준의 공간해상도에서 초고진공 저온 주사형 터널링 현미경(scanning tunneling microscope, STM)을 통해 입증하였다.

• 한국진공학회지
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• 제15권5호
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• pp.512-517
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• 2006

신뢰도 높은 나노 직선 이동장치를 제작하였다. 장치는 기본 몸체에 고정된 6개의 피에조 다리들과 이들이 붙잡고 있는 사파이어 육각기둥으로 이루어 졌다. 특정한 전압파형을 피에조 다리에 인가하여 피에조 다리를 순차적으로 움직임으로 육각기둥을 앞으로 혹은 뒤로 움직인다. 직선 이동장치를 지표면에 수직 방향으로 시험구동 하였다. 육각기둥이 수 mm를 움직이는 동안 속도가 일정함을 확인하였다. 위쪽으로 올라가는 가장 느린 속도는 $1.7{\times}10^{-6}m/s$, 즉 ${\sim}28.3nm$/걸음이었고 아래쪽으로 내려가는 가장 느린 속도는 중력의 도움을 받아 ${\sim}3.7{\times}10^{-6}m/s$, 즉 ${\sim}61.7nm$/걸음 이었다. 피에조에 인가된 전압을 증가시키면 육각기둥의 이동속도가 선형으로 증가하였다. 이 직선 이동장치를 주사형 터널링 현미경의 접근 장치로 사용할 것이다.

• 대한기계학회논문집
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• 제17권7호
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• pp.1731-1739
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• 1993

An application of Scanning Tunneling Microscopy(STM) is investigated for the measurement of 3-dimensional profiles of the macro-machined patterns of which critical dimensions lie in the range of submicrometers. Special emphasis of this investigation is given to extending the measuring ranges of STM upto the order of several micrometers while maintaining superb nanometer measuring resolution. This is accomplished by correcting hysteresis effects of piezoelectric actuators by using non-linear compensation models. Detailed aspects of design and control of a prototype measurement system are described with some actual measuring examples in which fine It patterns can successfully be traced with a resolution of 1 nanometer over a surface range of $4{\times}2$ micrometers.

• 대한전자공학회논문지TE
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• 제39권2호
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• pp.29-33
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• 2002

수소화된 p형 Si(100)표면에 대기중에서 작동하는 주사형 터널링 현미경(scanning tunneling microscopy-STM)을 이용하여 미세구조를 제작하였다. 시료의 표면처리는 HF 용액에 1분간 담가 수소화하였다. STM의 탐침은 백금합금을 역학적인 방법으로 45$^{\circ}$로 잘라서 사용하였다. STM의 바이어스 전압을 변화시켜가며 미세구조를 제작하였다. 최적의 미세구조 선폭은 30 nm이고 이 때의 바이어스 전압은 1.7V, 터널링 전류는 1nA였다.