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[IT뉴스]KAIST, 주사현미경 미세오차 원인규명

온카뱅크관리자

2024-11-18 12:13:48

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div>  <strong class="summary_view" data-translation="true">미국 버클리대와 공동 연구 <br>탐침끝 미세공간이 정확도 저해<br>소재측정 정밀도 8배 향상</strong> 
        <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
         <section dmcf-sid="HnddinbYUO">
          <figure class="figure_frm origin_fig" dmcf-pid="X6ff86FO7s" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="이번 연구를 수행한 홍승범(오른쪽 끝) 교수 연구팀 [KAIST 제공]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202411/18/ned/20241118121352586eisv.jpg" data-org-width="1280" dmcf-mid="GBggNj417I" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202411/18/ned/20241118121352586eisv.jpg" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            이번 연구를 수행한 홍승범(오른쪽 끝) 교수 연구팀 [KAIST 제공]
           </figcaption>
          </figure>
          <p dmcf-pid="ZP446P3Ium" dmcf-ptype="general">머리카락 두께의 수만 분의 1도 관찰할 수 있는 초정밀 현미경으로 특수 전자소자를 측정할 때 발생하던 오차의 원인이 밝혀졌다.</p>
          <p dmcf-pid="5311F3Ii0r" dmcf-ptype="general">한국과 미국 공동 연구진이 그동안 측정 대상 물질의 특성으로 여겨졌던 오차가, 실제로는 현미경 탐침 끝부분과 물질 표면 사이의 극미세 공간 때문이라는 사실을 밝혀낸 것이다. 이번 연구는 반도체, 메모리 소자, 센서 등에 활용되는 나노 소재 특성을 정확하게 분석하여 관련 기술 발전에 크게 기여할 것으로기대된다.</p>
          <p dmcf-pid="10tt30Cn0w" dmcf-ptype="general">KAIST는 홍승범 신소재공학과 교수 연구팀이 미국 버클리대의 레인 마틴 교수 연구팀과 국제 공동연구를 통해, 주사탐침현미경 측정의 최대 난제였던 신호 정확도를 저해하는 핵심 요인을 규명하고 이를 제어하는 획기적인 방법을 개발했다고 18일 밝혔다.</p>
          <p dmcf-pid="tpFF0phL7D" dmcf-ptype="general">연구팀은 현미경 탐침과 시료 표면 사이에 존재하는 비접촉 유전 간극이 측정 오차의 주요 원인임을 밝혀냈다. 이 간극은 측정환경에서 쉽게 변조되거나 오염물질로 채워져 있어 전기적 측정에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다.</p>
          <p dmcf-pid="FTllvTNfzE" dmcf-ptype="general">물과 같은 고유전율 유체를 이용해 이 간극을 채우는 방법을 고안, 나노스케일 분극 전환 전압 측정의 정밀도를 8배 이상 향상했다. 이러한 접근은 기존의 대칭 커패시터 구조에서 얻은 결과와 거의 일치하는 값을 얻을 수 있어, 강유전체 박막의 특성 분석에 새로운 장을 열 것으로 기대되고 있다. 특히 규칙적으로 위아래 전기적 특성이 정렬된 리튬 니오베이트(PPLN·광학과 전자 소자에 사용되는 특수 결정) 물질에 물을 매개체로 사용했을 때, 기존보다 월등히 높은 정밀도의 압전 반응력 현미경(PFM·물질의 미세 전기적 특성을 관찰하는 특수 현미경) 측정에 성공했다.</p>
          <p dmcf-pid="3ySSTyj4Fk" dmcf-ptype="general">물로 제어된 유전 간극에서는 다른 분극 신호 간의 비대칭성이 4% 이하까지 떨어지는 것을 확인했다. 이는 물 분자가 표면 전하를 중화시켜 정전기력 영향을 최소화한 결과로 분석된다. 이는 마치 건조한 겨울철에 발생하는 정전기를 물로 없앨 수 있는 것과 비슷한 원리다.</p>
          <p dmcf-pid="0WvvyWA8Uc" dmcf-ptype="general">홍 교수는 “이번 발견은 미세 탐침을 활용한 나노스케일 측정 기술의 불확실성 문제를 해결할 수 있는 기반 연구”라며 “강유전체뿐만 아니라 다양한 기능성 재료의 전기적 특성 분석에 널리 적용될 수 있을 것”이라고 말했다.</p>
          <p dmcf-pid="pbzzBbYc3A" dmcf-ptype="general">이번 연구 결과는 재료 분야 국제 학술지 ‘어드밴스드 펑셔널 머티리얼스’에 지난 9월 2일자로 실렸다.</p>
          <p dmcf-pid="UKqqbKGk7j" dmcf-ptype="general">구본혁 기자</p>
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