SEM의 이미지 생성원리

소개

SEM의 이미지 생성원리 입니다. SAMPLE의 CHARGING현상에 관해서도 설명되어 있습니다.

목차

1. SEM Image의 생성 원리에 대해서 설명하시오.
2. 관찰시 어떤 sample은 charging 현상이 일어난다. 이러한 현상이 일어나는 이유는 무엇이고, 문제점을 해결하기 위해선 어떤 조치를 취할 수 있는가?
3. OM과 SEM 의 image를 보고 차이점을 말하고 그 이유를 설명하시오.

본문내용

SEM 이란 10-3Pa이상의 진공중에 놓여진 시료표면을 1-100nm정도의 미세한 전자선으로 X-Y의 이차원방향으로 주사하여 시료표면에서 발생하는 2차전자, 반사전자, 투과전자, 가시광, 적외선, X선, 내부기전력등의 신호를 검출하여 음극선관(브라운관) 화면상에 확대화상을 표시하거나 기록하여 시료의 형태, 미세구조의 관찰이나 구성원소의 분포, 정성, 정량등의 분석을 행하는 장치이다. 주로 금속등의 도체, IC, 산화물등의 반도체, 고분자 재료나 세라믹등의 절연물의 고체, 분말, 박막시료가 표본이 된다. 주로 2차전자가 시료의 형태관찰, 반사전자나 X선이 성분분석에 사용된다.
전자선은 전자총부의 원통내의 음극(Filament) 를 가열하여 발생한 전자가 양극으로 가속되어진다. 통상, 0.5～30kV로 가속되어진 전자선은 집속 렌즈와 대물 렌즈의 전자기 렌즈의 작용으로 최종적으로 3～100nm의 직경까지 미세해지며 시료표면에 조사 된다. 이렇게 미세해진 전자선을 전자 probe라고 부른다. 전자 probe는 주사 코일에 의해 전자표면상의 X와 Y의 2차원 방향으로(통상의 Television) 새롭게 설정된 면적을 주사 시킨다. 전자 probe의 주사와 동기된 브라운관 화면상에 시료로 부터 발생한 신호를 각각의 신호로 변환시킨 검출기에서 검출, 증폭 하여 영상으로 보여준다. 브라운관 화상은 전자 probe의 주사면적을 작게 할수록 확대 되어진다. 이 화상을 사진으로 촬영하거나 비디오 printer로 기억하게 된다. 전자 probe를 주사 하지 않고 시료상의 한점에 고정하여 얻어지는 X선을 사용하여 조사점의 원소분석이 가능하다. 열전자총 대신에 Field Emmission(FE) 전자총을 장착한 FE-SEM은 1.5nm이하의 고분해능으로 고화질의 화상을 얻을수 있기 때문에 형상관찰에 폭넓게 이용되고 있다.
그럼 여기서 SEM의 이미지 생성원리에 대하여 알아보면.
SEM 영상의 종류를 살펴보면, 20∼30keV의 에너지를 갖고 시료에 입사된 전자빔은 시료의 원자와 탄성, 비탄성 충돌을 하며, 2차 전자, 후방산란 전자, X선 및 가시광선과 같은 신호를 발생시킨다.

참고자료

· http://blog.naver.com/idpass80?Redirect=Log&logNo=60055493812
· http://user.dankook.ac.kr/~enerdine/sem.htm
· http://blog.naver.com/nanomate/110010974901
· http://super.gsnu.ac.kr/lecture/microscopy/semoptic.html
· http://chams.cju.ac.kr/aprt/pdf/137.pdf
· mse.iastate.edu/microscopy/home.html