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[IT뉴스]반도체 나노재료 관측 초정밀현미경 정확도 8배 높여

온카뱅크관리자

2024-11-18 11:06:13

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div>  <strong class="summary_view" data-translation="true">KAIST</strong> 
        <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
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          <figure class="figure_frm origin_fig" dmcf-pid="72zz6P3IGk" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="왼쪽부터 김연규 KAIST 신소재공학과 박사과정생, 엄성문 박사과정생, 홍승범 교수. KAIST 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202411/18/dongascience/20241118110619747kinq.jpg" data-org-width="680" dmcf-mid="UxFFK9HEHD" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202411/18/dongascience/20241118110619747kinq.jpg" width="658"></p>
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            왼쪽부터 김연규 KAIST 신소재공학과 박사과정생, 엄성문 박사과정생, 홍승범 교수. KAIST 제공
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          </figure>
          <p dmcf-pid="zz3392XDGc" dmcf-ptype="general">국내 연구팀이 초정밀 현미경으로 반도체, 센서 등 소자의 재료를 관찰할 때 발생하는 오차의 원인을 밝혀냈다. 현미경 탐침 끝부분과 물질 표면 사이의 미세한 공간 때문이었다. 연구팀은 오차를 제어해 정확도를 크게 향상하는 데 성공했다.</p>
          <p dmcf-pid="qq002VZwGA" dmcf-ptype="general"> KAIST는 홍승범 신소재공학과 교수팀이 레인 마틴 미국 버클리대 교수팀과 함께 주사탐침현미경(SPM) 측정 신호 정확도를 저해하는 요인을 규명하고 제어하는 방법을 개발했다고 18일 밝혔다. 연구결과는 9월 국제학술지 '어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈'에 공개됐다.</p>
          <p dmcf-pid="BQVVdJqy1j" dmcf-ptype="general"> SPM은 매우 뾰족한 금속 팁(tip)을 활용해 나노물질 특성을 원자 수준에서 분석할 수 있는 핵심 장비다. 전기적 특성 측정은 차세대 반도체, 메모리 소자 개발에 필수적이다. 그동안 SPM으로 전기적 분석을 진행할 때 발생하는 오차의 원인을 밝혀내는 것이 숙제였다.</p>
          <p dmcf-pid="bxffJiBWXN" dmcf-ptype="general"> 연구팀은 SPM 측정에서 발생하는 오차의 주요 원인이 현미경 탐침과 시료 표면 사이의 '유전 간극(Dielectric gap)이라는 사실을 밝혀냈다. 탐침과 시료 표면 사이에 떨어진 1나노미터(nm, 10억분의 1m)도 안 되는 간극이 불안정한 전기적 특성을 만들었다. 그동안 물질 자체의 특성으로 생각됐던 측정값 오차가 간극 때문에 발생한 것이다.<br><br> 연구팀은 물을 활용해 간극의 불안정한 특성을 제어하는 데 성공했다. 측정하려는 물질 표면에 있는 표면에너지를 물 이온이 중화시켜 정전기력의 영향을 감소시킨 것이다. 건조한 겨울철에 물로 정전기를 없애는 것과 비슷한 원리다. 간극 효과를 제어하자 현미경 측정 정확도가 8배 이상 향상됐다.</p>
          <p dmcf-pid="KM44inbY1a" dmcf-ptype="general"> 홍 교수는 "미세 탐침을 활용한 나노스케일 측정 기술의 불확실성 문제를 해결할 수 있는 기반 연구"라며 "다양한 기능성 재료의 전기적 특성 분석에 널리 적용될 수 있을 것"이라고 밝혔다.</p>
          <p dmcf-pid="9jnnDwMUXg" dmcf-ptype="general"> &lt;참고 자료&gt;<br> - doi.org/10.1002/adfm.202406944</p>
          <p dmcf-pid="2ALLwrRuGo" dmcf-ptype="general">[이병구 기자 2bottle9@donga.com]</p>
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