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  1. 1. 박막재료 시편제작 이론 및 실습 신소재공학과 임 성 환 (Tel:250-6267, E-mail:shlim@kangwon.ac.kr) 본 자료는 LG 전자기술원의 이 정수 박사에 의해 부분적으로 제공되었음 2002 년 여름방학 고가기자재 강좌 (TEM( 재료분야 )) 강원대학교 공동실험실습관
  2. 2. 강좌 일정 및 내용 강원대학교 공동실험실습관 강 의 실 토의 및 질문 토 의 8 월 6 일 (PM 5-6) 현미경실 TEM 시료 제작 및 TEM 시료 관찰 실 습 8 월 6 일 (PM 2-5) 시료 준비실 TEM 시료 제작 및 TEM 시료 관찰 실 습 7 월 30 일 (PM 2-5) 시료 준비실 TEM 시료 제작 실 습 7 월 23 일 (PM 2-5) 시료 준비실 TEM 시료 제작 실 습 7 월 16 일 (PM 2-5) 깅 의 실 TEM 의 brief review 와 TEM 시료 준비법의 Overview 강의 II 7 월 9 일 (PM 2-5) 강 의 실 TEM 의 brief review 와 TEM 시료 준비법의 Overview 강의 I 7 월 2 일 (PM 2-5) 비 고 내 용 강 좌 시 간
  3. 3. Contents 강원대학교 공동실험실습관 1. Brief review of TEM 2. Overview of sample preparation 3. TEM 시편 준비법의 종류 및 장 · 단점과 적용 예 4. Ion milling 법을 이용한 cross-section 시료 제작 5. Tripod polishing 법을 이용한 cross-section 시료 제작 6. Ultramicrotomy 법을 이용한 시료 제작 7. Electro-polishing 법 8. 특수 시료 (powder, coated material, fibers) 9. Summary 및 장 · 단점 비교 10. Specimen contamination 11. Related web-sites
  4. 4. 1 1-1. Brief review- 투과전자현미경의 구성 강원대학교 공동실험실습관 Frequently, Sample preparation > TEM work
  5. 5. 1-2. Brief review- 전자와 시편의 상호반응 강원대학교 공동실험실습관 Frequently, Sample preparation > TEM work
  6. 6. 1-3. Brief review- 명시야상과 암시야상의 조리개 조절 강원대학교 공동실험실습관 Frequently, Sample preparation > TEM work
  7. 7. 1-4. Brief review- 투과전자현미경의 기능 강원대학교 공동실험실습관 Frequently, Sample preparation > TEM work
  8. 8. 1-5. Brief review- 미세석출상의 명시야상과 암시야상의 비교 강원대학교 공동실험실습관 Frequently, Sample preparation > TEM work
  9. 9. 1-6. Brief review- 투과전자현미경의 여러 가지 영상 강원대학교 공동실험실습관 Frequently, Sample preparation > TEM work 쌍정 (twin) 적층결함 (stacking fault)
  10. 10. 1-7. Brief review- 고분해능투과전자현미경상 강원대학교 공동실험실습관 Frequently, Sample preparation > TEM work WO 3 -Ta 2 O 3 oxide
  11. 11. 2. Overview of sample preparation 강원대학교 공동실험실습관 Frequently, sample preparation > TEM work
  12. 12. 2. Overview : specimen requirements 강원대학교 공동실험실습관 TEM specimen must be … • Thin : less than ~ 100 nm • Shape : 3 mm disk type • Representative of, and unchanged, from bulk • Flat, not rugged • Amount of transparent area • Stable in the electron beam • Very clean : free from extraneous particles or debris (possibly from specimen preparation) • Conductive, non magnetic TEM specimens with varying thickness will affect x-ray quantitative analyses
  13. 13. 2. Overview : history of sample preparation techniques 강원대학교 공동실험실습관 • Early 60’s – planar specimens by backside etching • Early 70’s – ion milling gained widespread acceptance • Mid 70’s – cross-section method – III-V and II-VI semiconductor materials routinely prepared • Mid 80’s – cleaving/lithographic methods evolved • late 70’s to early 90’s – tripod technique evolved – cross-section method – metallography became more sophisticated which allowed more precise preparation of more demanding materials • Mid 90’s – FIB(Focused Ion Beam), combined technique …
  14. 14. 1 3. TEM 시편 준비법의 종류 및 장 · 단점과 적용 예 강원대학교 공동실험실습관
  15. 15. 3. 박막 시료의 관찰 예 강원대학교 공동실험실습관 • 재료 : GaN/SiC thin film • 시료명 및 제작방법 : Plan-view 및 ion milling 법 • 관찰 목적 : Dislocation density • 재료 : GaN/InGaN quantum wells • 시료명 및 제작방법 : Cross-section 및 ion milling 법 • 관찰 목적 : Quantum wells 관찰
  16. 16. 1 4. Ion milling 법을 이용한 cross-section 시료 제작 강원대학교 공동실험실습관
  17. 17. 4-1. Ion milling : cutting and sawing 강원대학교 공동실험실습관
  18. 18. 4-2. Ion milling : bonding and curing 강원대학교 공동실험실습관
  19. 19. 4-3. Ion milling : 3 mm disk cutting 강원대학교 공동실험실습관
  20. 20. 4-4. Ion milling : grinding and polishing 강원대학교 공동실험실습관

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