1. 실험목적
기술이 진보함에 따라 마이크론 크기나 그 이하 크기의 시료에 대한 관찰과 분석을 통한 정확한 이해가 필요하게 되었다. 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. 이러한 한계를 극복하기위해 전자선을 광원으로 사용하는 전자현미경이 개발되었다. 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.
2012.05.09
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