지식나눔

샘플 표면 분석에 관한 질의

일반적으로 박막 표면의 성분을 분석하기 위해 sem-eds, xps, xrd, ft-ir, raman , sims 등등으로 알고 있습니다. 그런데 요즘은 박막 표면의 얇은 코팅층(수 십 nm 이하) 성분을 분석하고자 하는 경우가 있습니다. 이럴때, 고려해야 할 것이 분석되는 두께입니다. 제가 알기로는 1. sem-eds : 가속전압에 따라 수 백 nm 에서 수천 um 2. xps : 대략 5-10nm  그러면 다른 기기는 대충 얼마정도가 되는지요?
  • eds
  • xps
  • xrd
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답변 4
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    신동협님의 답변

    이미지에 각 장비 별로 정리된 것이 있어 추가로 올려드립니다.
    이미지에 각 장비 별로 정리된 것이 있어 추가로 올려드립니다.
    변성천(rg1000) 2015-03-12

    감사합니다. 깊이에 대한 정보가 없어서 약간 아쉽네요.

    아 그렇군요 제가 sampling depth랑 착각했네요. 죄송합니다. 다른 유용한 자료가 찾아지면 다시 답변을 드리도록 하겠습니다.

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    김강형님의 답변

    위에 올려주신 그림에도 나와 있지만 수십 나노미터 두께의 성분분석이라면 AES(Auger Electron Spectroscopy)로 분석하고 더 얇은 두께를 분석해야 한다면 STEM으로 분석하는 것이 국내에서 분석 가능한 수준인 것 같습니다.
    분석이 얇고 국부적일 수록 시편을 준비하는 것도 어려워져서 오염을 방지하는 것이 쉽지 않은 것 같습니다.
    공기 중의 습기나 산소와 반응하거나 흡착하는 경우가 많아 아주 얇은 원자 단위 두께를 분석할 때는 그만큼 시편의 청정도 관리도 따라 주어야 한다고 합니다.
     
    위에 올려주신 그림에도 나와 있지만 수십 나노미터 두께의 성분분석이라면 AES(Auger Electron Spectroscopy)로 분석하고 더 얇은 두께를 분석해야 한다면 STEM으로 분석하는 것이 국내에서 분석 가능한 수준인 것 같습니다.
    분석이 얇고 국부적일 수록 시편을 준비하는 것도 어려워져서 오염을 방지하는 것이 쉽지 않은 것 같습니다.
    공기 중의 습기나 산소와 반응하거나 흡착하는 경우가 많아 아주 얇은 원자 단위 두께를 분석할 때는 그만큼 시편의 청정도 관리도 따라 주어야 한다고 합니다.
     
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    신동협님의 답변

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    XPS의 X-ray 침투 깊이는 ~5 nm 이하 입니다. 대략 1~2 nm 정도 이하의 resolution은 있을 것으로 생각됩니다. 하지만 장비에 따라서 이 역시 달라질 수 있습니다.
    XPS의 X-ray 침투 깊이는 ~5 nm 이하 입니다. 대략 1~2 nm 정도 이하의 resolution은 있을 것으로 생각됩니다. 하지만 장비에 따라서 이 역시 달라질 수 있습니다.
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    김동현님의 답변

    제가 생각하기에는 TOF-SIMS 기기도 가능할 것 같습니다. 평균 분석 깊이가 1nm 정도이고 분해능 또한 질량 분석기 기반이기 때문에 고분해능 분석이 가능하며, 다양한 성분 분석도 가능하리라 생각합니다. 또한 공간 분해능 또한 0.1um 이하이기 때문에 정밀한 분석을 할 수 있으리라 생각합니다.
    제가 생각하기에는 TOF-SIMS 기기도 가능할 것 같습니다. 평균 분석 깊이가 1nm 정도이고 분해능 또한 질량 분석기 기반이기 때문에 고분해능 분석이 가능하며, 다양한 성분 분석도 가능하리라 생각합니다. 또한 공간 분해능 또한 0.1um 이하이기 때문에 정밀한 분석을 할 수 있으리라 생각합니다.

    국내에 장비를 보유하고 있는데가 어디일까요?
    아시는데가 있으시면 부탁 드립니다.

    안타깝게도 제가 한국을 떠나온지가 오래되어 가지고 있는 정보가 없습니다.