Fabrication of the photon scanning tunneling microscope with constant intensity mode

일정광량 방식의 광자주사현미경 제작

  • Kim, Ji-Taek (Department of Physics, Hannam University) ;
  • Choi, Wan-Hae (Department of physics, Hannam University) ;
  • Jo, Jae-Heung (Department of physics, Hannam University) ;
  • Chang, Soo (Department of physics, Hannam University) ;
  • Kim, Dal-Hyun (Korea Research Institute of Standards and Science, Materials Evaluation Center) ;
  • Koo, Ja-Yong (Korea Research Institute of Standards and Science, Materials Evaluation Center) ;
  • Chung, Seung-Tae (Samsung Electronics Co., Ltd.)
  • 김지택 (한남대학교 물리학과) ;
  • 최완해 (한남대학교 물리학과) ;
  • 조재홍 (한남대학교 물리학과) ;
  • 장수 (한남대학교 물리학과) ;
  • 김달현 (한국표준과학연구원 공정특성그룹) ;
  • 구자용 (한국표준과학연구원 공정특성그룹) ;
  • 정승태 (삼성전자연구소)
  • Published : 1999.06.01

Abstract

We made sharp optical fiber tips with less than 100 nm diameter by using the heating and pulling method with a good repetition and fabricated the photon scanning tunneling microscope (PSTM) using constant intensity mode. The 3-dimensional PZT (Piezoelctric transducer) scanner made of a long PZT tube is consisted of three divided parts, that is, a pair of $\pm$ x and a pair of $\pm$y scanning parts and a z scanning part for the fine approach and scanning. The scanning dimension is 1.43 $\mu\textrm{m}$$\times$1.76 $\mu\textrm{m}$. The height of a optical tip to maintain a constant height within $1/{\lambda}_0$ (${\lambda}_0$ is the incident wavelength) from surface of a specimen to a optical tip is controlled automatically by using the electric feedback circuit. The 3-dimensional shape of standing evanescent waves generated on the surface of a dove prism was measured successfully by using the constant intensity mode PSTM.

가열인장(heating and pulling)방법을 이용하여 개구부 직경이 약 100nm 이하인 광섬유 탐침을 제작하였으며, 이를 이용하여 일정광량 방식의 광자주사현미경을 제작하였다. 광섬유 탐침을 물체에 미세하게 접근시켜서 물체면을 주사하기 위하여 원통형 PZT(piezoelectric transducer)를 x-y-z의 3부분으로 나누어 z축의 미세접근 및 1.43$\mu\textrm{m}$ $\times$ 1.76$\mu\textrm{m}$의 면적을 x-y축으로 주사할 수 있는 3차원 PZT 주사기를 제작하였다. 그리고 광섬유 탐침에서 검출되는 에바네슨트라의 광량이 항상 일정하도록 전자적인 되먹임 회로에 의한 광섬유 탐침이 1$\lambda$ ($\lambda$ 는 입사파장임) 이하의 근접장 영역에서 물체로부터의 높이가 일정하도록 하였다. 그리고 이렇게 제작된 일정광량 모드의 광자주사 현미경을 이용하여 정상파 형태의 에바네슨트파를 측정하였다.

Keywords

References

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