해피레포트 - SEM 조직관찰

카테고리 : 레포트 > 공학,기술계열 파일이름 :SEM 조직관찰.hwp 문서분량 : 11 page 등록인 : leewk2547 문서뷰어 : 한글뷰어프로그램 등록/수정일 : 12.05.17 / 12.05.17 구매평가 : 다운로드수 : 0 판매가격 : 2,000 원

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보고서설명
기술이 진보함에 따라 마이크론 크기나 그 이하 크기의 시료에 대한 관찰과 분석을 통한 정확한 이해가 필요하게 되었다.ㅏ 이러한 미세 구조에 대한 관심으로 인해 단순한 확대경에서 광학현미경에 이르는 현미경의 발전이 이루어졌다.그러나 아무리 성능이 우수한 렌즈를 사용한 광학현미경이라 하더라도 광원으로 사용되는 빛의 파장이 가지는 한계성으로 인해 미세 구조에 대해서는 관찰이 불가능하다.

본문일부/목차
이러한 주사전자현미경(Scannning Electron Microscope : SEM)은 고체상태에서 미세조직과 형상을 관찰하는 데에 가장 다양하게 쓰이는 분석기이다. 주사전자현미경은 가느다란 전자빔을 시료표면에 주사시켜 2차 전자를 발생하게 하여 입체감 있는 시료의 표면상을 얻기위한 장치이다. 또한 SEM의 초점심도가 크기 떄문에 3차원적인 영상의 관찰이 용이해서 곡면 혹은 울퉁불퉁한 표면의 영상을 육안으로 관찰하는 것처럼 보여준다. 이러한 표면상을 관찰하면 시료의 구성원소 및 조직의 치밀성 등을 평가할 수 있다. 또 주사 전자현미경에 에너지 분산형 분광기(EDS)를 사용하여 동시에 분석하면 비교적 단시간에 어떤 원소로 구성되어 있는지를 알 수 있다. 최근에는 대부분의 SEM에 X선 분석장치를 부착하여 결정구조, 조성성분석을 쉽고 효과적으로 할 수 있게되었다. 또한 X선을 이용하여 작은 부피의 화학조성을 빠르고 정확하게 측정할 수 있어서 이의 용도는 영상의 관찰이나 분석의 범위를 훨씬 능가하고 있다. SEM 분석은 활용도도 매우 다양해서 금속파면, 광물과 화석, 반도체 소자와 회로망의 품질검사, 고분자 및 유기물, 생체시료와 유가공제품 등 모든 산업영역에 걸쳐 있다. SEM은 주사전자 현미경으로서 고체 상태의 미세조직과 형상을 관찰하는데 매우 유용하게 사용되는 분석기기 중 하나이다. 기존의 광학현미경의 최대 확대배율은 1,500배이다. 이 값 이상은 해상능(Resolution)이라고 하는 렌즈(빛)의 성질에 의해 제한을 받는다. 분해능 (Resolution)은 illumination system의 파장, 대안렌즈나 대물렌즈의 numerical aperture(NA)에 의해 결정된다. 이러한 관계는 Abbe에 의하여 수학적으로 R = 0.6[λ]/NA로서 표시되었다. 따라서 1.4의 numerical aperture를 가진 대물렌즈를 사용하면 가시광선([λ]avg = 550nm)을 사용하는 광학현미경의 경우에는 0.2 ㎛이다. 즉 광학현미경으로는 두 점 사이가 0.2㎛보다 가까운 거리는 구별할 수 없다는 이야기가 된다. 따라서 광학현미경의 이러한 단점을 극복하기 위해서 전자현미경이 개발된 것이다. 광학현미경의 작동원리나 한계에 대한 물리적 법칙들이 전자현미경에도 그대로 적용된다. 차이점은 유리렌즈 대신에 전자기렌즈를 사용하는 것과 빛의 파장이 다르다는 것뿐이다. 전자들은 전자기파의 파동성격을 지닌 하전된 입자로서 de Broglies equation에 따르면 전자빔의 파장은 전자들의 속도에 반비례한다. 전자 현미경의 전자총에서 방출된 전자의 속도는 가속전압에 비례하므로 짧은 파장의 전자빔을 이용하여 고배율(90 ~ 800,000배)을 얻을 수 있다.

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