일정광량 방식의 광자주사현미경 제작

Fabrication of the photon scanning tunneling microscope with constant intensity mode

  • 김지택 (한남대학교 물리학과) ;
  • 최완해 (한남대학교 물리학과) ;
  • 조재홍 (한남대학교 물리학과) ;
  • 장수 (한남대학교 물리학과) ;
  • 김달현 (한국표준과학연구원 공정특성그룹) ;
  • 구자용 (한국표준과학연구원 공정특성그룹) ;
  • 정승태 (삼성전자연구소)
  • 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.)
  • 발행 : 1999.06.01

초록

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.

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.

키워드

참고문헌

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  20. 서울대학교 물리학과 제원호 교수 연구팀과 삼성전자연구소 정승태 박사 연구팀 및 전남대 윤선현 교수 연구팀에서 shear force 현미경 제작에 대한 연구가 이루어지고 있음을 개인적 상호교신으로 알고 있음.
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