KR101853311B1 - Method for measuring surface potential using kelvin probe force microscopy - Google Patents
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Abstract
본 발명의 실시예에 따른 캘빈 프로브 현미경을 활용한 표면전위 측정방법은 적어도 하나 이상의 전도성 팁을 사용하여 표준시료의 표면전위값을 측정하는 단계, 적어도 하나 이상의 전도성 팁을 상기 표준시료의 표면전위값에 의해서 분류하는 단계, 분류된 상기 전도성 팁으로 캘빈 프로브 현미경을 이용하여 측정시료의 표면전위값을 측정하는 단계, 상기 표준시료의 표면전위값과 측정시료의 표면전위값을 비교하여 측정시료의 표면전위값을 보정하는 단계를 포함한다. A method for measuring surface potential using a Calvin probe microscope according to an embodiment of the present invention includes the steps of measuring a surface potential value of a standard sample using at least one conductive tip and measuring at least one conductive tip to a surface potential value Measuring the surface potential value of the measurement sample using the calibrated probe microscope with the classified conductive tip, comparing the surface potential value of the standard sample with the surface potential value of the measurement sample, And correcting the potential value.
Description
본 발명은 캘빈 프로브 현미경(KPFM)을 활용한 표면전위 측정방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 캘빈 프로브 현미경을 이용하여 측정된 표면전위값의 신뢰도를 향상시키기 위한 측정방법에 관한 것이다.The present invention relates to a surface potential measurement method using a Kelvin probe microscope (KPFM), and more particularly, to a measurement method for improving the reliability of surface potential values measured using a Calvin probe microscope.
일반적으로 캘빈 프로브 현미경을 이용하여 계면의 표면전위를 측정하는데, 박막구조 소자의 표면전위는 소자의 물리적 특성을 나타내는 매우 중요한 측정인자이다. In general, the surface potential of the interface is measured using a Calvin probe microscope. The surface potential of the thin film structure element is a very important measure of the physical properties of the device.
특히 최근에는 산화물 이종구조에서 관찰된 새로운 표면과 계면의 발현 물성에 관한 연구들이 활발하게 진행되고 있으며, 연구결과 주목받고 있는 MIT(Metal Insulator Transition)는 저온에서 절연체 특성을 보이던 소재가 임계온도이상에서는 금속특성을 보이는 현상이 관찰되고 있다. In recent years, studies on the new surface and interface physical properties observed in the oxide heterogeneous structure have been actively conducted. As a result of the study, the metal insulator transition (MIT), which has been attracting attention, A phenomenon showing a metallic characteristic is observed.
이러한 박막구조 소자의 표면과 계면 물성의 이해를 위해서는 전하 수송자의 농도를 파악해야하고, 에너지 밴드 다이어그램을 조사하는 일이 필요하다. 특히 금속산화물에서는 외부 대기 중 기체분자의 흡탈착, 빛의 조사 혹은 전기장 인가에 따라 표면 결함 상태에 갇힌 전하의 거동을 파악하는 것이 중요하다. In order to understand the surface and interfacial properties of such a thin film structure element, it is necessary to understand the concentration of the charge carrier and investigate the energy band diagram. In particular, in metal oxides, it is important to understand the behavior of charge trapped in surface defects due to adsorption / desorption of gaseous molecules in the outside atmosphere, irradiation of light, or application of an electric field.
나노수준의 공간분해능을 가지며 시료의 표면전위를 측정하는 캘빈 프로브 현미경을 이용하여 각종 박막구조 소자의 물성, 특히 표면전위값을 측정할 수 있다. The physical properties, especially surface potential, of various thin-film structural elements can be measured using a Calvin probe microscope having a nanoscale spatial resolution and measuring the surface potential of the sample.
그러나 캘빈 프로브 현미경을 이용하여 같은 재질의 박막구조 소자의 표면전위값을 측정하게되면, 측정할때마다 전혀 다른 표면전위값을 얻게 된다. 이런 문제점은 다층 박막구조를 갖는 전자소자의 특성을 평가하거나 예측하는데 있어서 걸림돌이 되고 있으며, 유기발광다이오드(OLED)의 경우 계면에서의 광학적 물성을 파악하기 위해서 정확한 표면전위값을 측정해야 함에도 불구하고, 정확하지 않은 캘빈 프로브 현미경의 측정치를 활용하고 있는 것이 현실이다. However, when the surface potential of a thin film structure element of the same material is measured using a Calvin probe microscope, a completely different surface potential value is obtained every time the measurement is made. This problem is a stumbling block in evaluating or predicting the characteristics of an electronic device having a multilayer thin film structure. In the case of an organic light emitting diode (OLED), although accurate surface potential values must be measured in order to understand the optical properties at the interface , It is a reality that the measurement of an inaccurate Calvin probe microscope is utilized.
본 발명의 목적은 캘빈 프로브 현미경을 이용하여 소자의 표면전위를 측정하더라도 신뢰성 있는 표면전위값을 획득할 수 있는 표면전위측정방법을 제공하는데 있다.It is an object of the present invention to provide a surface potential measurement method capable of obtaining a reliable surface potential value even when the surface potential of a device is measured using a Calvin probe microscope.
본 발명의 실시예에 따른 캘빈 프로브 현미경을 활용한 표면전위 측정방법은 적어도 하나 이상의 전도성 팁을 사용하여 표준시료의 표면전위값을 측정하는 단계, 적어도 하나 이상의 전도성 팁을 상기 표준시료의 표면전위값에 의해서 분류하는 단계, 분류된 상기 전도성 팁으로 캘빈 프로브 현미경을 이용하여 측정시료의 표면전위값을 측정하는 단계, 상기 표준시료의 표면전위값과 측정시료의 표면전위값을 비교하여 측정시료의 표면전위값을 보정하는 단계를 포함한다. A method for measuring surface potential using a Calvin probe microscope according to an embodiment of the present invention includes the steps of measuring a surface potential value of a standard sample using at least one conductive tip and measuring at least one conductive tip to a surface potential value Measuring the surface potential value of the measurement sample using the calibrated probe microscope with the classified conductive tip, comparing the surface potential value of the standard sample with the surface potential value of the measurement sample, And correcting the potential value.
여기서, 상기 표준시료는 HOPG(Highly Oriented Pyrolitic Graphite) 또는 MoS2(Molybdenum disulfide)일 수 있다.Here, the standard sample may be HOPG (Highly Oriented Pyrolitic Graphite) or MoS 2 (Molybdenum disulfide).
여기서, 상기 적어도 하나 이상의 전도성 팁을 상기 표준시료의 표면전위값에 의해서 분류하는 단계는 상기 적어도 하나 이상의 전도성 팁으로 측정한 상기 표준시료의 표면전위값의 차이가 ±20mV미만인 팁으로 분류하는 단계를 포함할 수 있다. The step of classifying the at least one conductive tip by the surface potential value of the standard sample may include classifying the tip into a tip having a difference in surface potential value of the standard sample measured with the at least one conductive tip of less than 占 0 mV .
여기서, 상기 표준시료의 표면전위값과 측정시료의 표면전위값을 비교하여 측정시료의 표면전위값을 보정하는 단계는 표준시료의 표면전위값과 측정시료의 표면전위값의 차이값을 이용하여 측정시료의 표면전위값을 보정할 수 있다.Here, the step of comparing the surface potential value of the standard sample with the surface potential value of the measurement sample and correcting the surface potential value of the measurement sample may be performed using the difference between the surface potential value of the standard sample and the surface potential value of the measurement sample The surface potential value of the sample can be corrected.
본 발명의 실시예에 따른 표면전위측정방법에 의하면, 수 나노미터 내지는 수 마이크로미터 수준의 박막 표면전위값을 정확하게 측정할 수 있다.According to the surface potential measurement method according to the embodiment of the present invention, it is possible to accurately measure thin film surface potential values of several nanometers to several micrometers.
또한, 비교적 간단한 방법을 통해서 표면전위값을 측정할 수 있으며, 별도의 측정장치를 설치하거나 활용할 필요없이 캘빈 프로브 현미경을 활용하여 측정할 수 있다.In addition, the surface potential value can be measured by a relatively simple method, and can be measured using a Calvin probe microscope without having to install or utilize a separate measuring device.
도 1은 캘빈 프로브 현미경의 표면전위측정 개념도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 표면전위측정방법의 순서도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라서 표준시료(HOPG)의 표면전위를 측정한 측정결과이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 측정시료의 모형이다.1 is a conceptual diagram for measuring surface potential of a Calvin probe microscope.
2 is a flowchart of a surface potential measurement method according to an embodiment of the present invention.
3 is a measurement result obtained by measuring the surface potential of a standard sample (HOPG) according to an embodiment of the present invention.
4 is a model of a measurement sample according to an embodiment of the present invention.
본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태들로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되지 않는다.It is to be understood that the specific structural or functional description of embodiments of the present invention disclosed herein is for illustrative purposes only and is not intended to limit the scope of the inventive concept But may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments set forth herein.
본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.The embodiments according to the concept of the present invention can make various changes and can take various forms, so that the embodiments are illustrated in the drawings and described in detail herein. It is not intended to be exhaustive or to limit the invention to the particular forms disclosed, but on the contrary, is intended to cover all modifications, equivalents, or alternatives falling within the spirit and scope of the invention.
제1 또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 벗어나지 않은 채, 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고 유사하게 제2 구성 요소는 제1 구성 요소로도 명명될 수 있다.The terms first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The terms may be named for the purpose of distinguishing one element from another, for example, without departing from the scope of the right according to the concept of the present invention, the first element may be referred to as a second element, The component may also be referred to as a first component.
어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성 요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that no other element exists in between. Other expressions that describe the relationship between components, such as "between" and "between" or "neighboring to" and "directly adjacent to" should be interpreted as well.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 본 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there are features, numbers, steps, operations, elements, parts or combinations thereof described herein, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the meaning of the context in the relevant art and, unless explicitly defined herein, are to be interpreted as ideal or overly formal Do not.
이하 본 발명의 실시예에 따른 캘빈 프로브 현미경을 활용한 표면전위 측정방법을 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a surface potential measurement method using a Calvin probe microscope according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 캘빈 프로브 현미경의 표면전위측정 개념도이다.1 is a conceptual diagram for measuring surface potential of a Calvin probe microscope.
도 1에 도시된 바와 같이 캘빈 프로브 현미경은 전도성 팁(탐침자)을 이용하여 박막의 표면을 움직이면서, 표면의 각 위치에서 표면전위를 측정한다. 일반적으로 팁은 10μm를 이동하는데 30초의 시간이 걸리도록 세팅될 수 있으며, 캘빈 프로브 현미경은 전도성 팁에 일정하게 인가되는 전압의 변화를 계측함으로서 시료의 표면전위를 측정한다.As shown in Fig. 1, the Calvin probe microscope measures the surface potential at each position of the surface while moving the surface of the thin film using a conductive tip (probe). In general, the tip can be set to take 30 seconds to move 10 μm, and the Calvin probe microscope measures the surface potential of the sample by measuring the voltage change constantly applied to the conductive tip.
캘빈 프로브 현미경 측정은 분위기 제어를 위하여 글로브 박스(glove box)안에 설치한 주사탐침현미경(SPM)장비를 써서 이루어질 수 있다. 캘빈 프로브 현미경은 전도성 팁의 일함수와 시료의 표면전위의 차이값을 측정하는데 전도성 팁의 일함수는 표준시료를 사용하여 알아내기도 한다. Calvin probe microscopy measurements can be made using a scanning probe microscope (SPM) instrument installed in a glove box for atmosphere control. The Calvin probe microscope measures the difference between the work function of the conductive tip and the surface potential of the sample. The work function of the conductive tip can also be determined using standard samples.
그러나 원자현미경용 전도성 팁의 일함수를 측정하는 것은 캘빈 프로브(Kelvin Probe)나 UPS(Ultraviolet Photoelectron Spectroscpoy)를 이용해서는 불가능하다. 왜냐하면, 팁의 크기가 1μm미만인 경우가 대부분이어서 팁의 크기보다 큰 자외선광(UV)를 쪼여주는 방법으로는 팁의 일함수를 측정할 수 없다.However, measuring the work function of a conductive tip for an atomic microscope is not possible using Kelvin probes or UPS (Ultraviolet Photoelectron Spectroscopy). Because the tip size is often less than 1 μm, the work function of the tip can not be measured by applying ultraviolet light (UV) larger than the size of the tip.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 표면전위측정방법에 의하면 팁의 일함수를 측정하지 않고, 표준시료에서의 표면전위를 적어도 하나 이상의 팁을 활용하여 측정하고, 표준시료와 실제 측정시료의 표면전위값을 비교하는 방법을 활용한다.Therefore, according to the surface potential measurement method according to the embodiment of the present invention, the surface potential in the standard sample is measured using at least one tip without measuring the work function of the tip, and the surface potential of the standard sample and the actual measurement sample Use a method of comparing values.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 표면전위측정방법의 순서도이다.2 is a flowchart of a surface potential measurement method according to an embodiment of the present invention.
도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 표면전위측정방법은 적어도 하나 이상의 전도성 팁을 사용하여 표준시료의 표면전위값을 측정하는 단계(S100), 적어도 하나 이상의 전도성 팁을 상기 표준시료의 표면전위값에 의해서 분류하는 단계(S200), 분류된 상기 전도성 팁으로 캘빈 프로브 현미경을 이용하여 측정시료의 표면전위값을 측정하는 단계(S300), 상기 표준시료의 표면전위값과 측정시료의 표면전위값을 비교하여 측정시료의 표면전위값을 보정하는 단계(S400)를 포함한다.As shown in FIG. 2, the method for measuring surface potential according to an embodiment of the present invention includes measuring a surface potential value of a standard sample using at least one conductive tip (S100) (S300) of measuring the surface potential value of the measurement sample using the Kelvin probe microscope with the conductive tip classified (S300). The surface potential value of the standard sample and the surface potential value of the measurement sample And correcting the surface potential value of the measurement sample by comparing the surface potential values (S400).
적어도 하나 이상의 전도성 팁을 사용하여 표준시료의 표면전위값을 측정하는 단계(S100)는 표준시료로 HOPG(Highly Oriented Pyrolitic Graphite) 또는 MoS2(Molybdenum disulfide)를 사용할 수 있다. Highly Oriented Pyrolytic Graphite (HOPG) or Molybdenum disulfide (MoS 2 ) may be used as a standard sample in step S100 of measuring the surface potential value of the standard sample using at least one conductive tip.
HOPG(Highly Oriented Pyrolitic Graphite) 와 MoS2(Molybdenum disulfide)는 시료표면의 특성상 일정한 표면전위값을 갖는다고 알려져 있다. 일정한 표면전위값을 갖는 표준시료의 표면전위값을 측정하면 이 값은 전도성 팁의 일함수값의 다름에 의한 값이 반영되지 않은 표준시료 자체의 표면전위값이라고 예상할 수 있다.It is known that HOPG (Highly Oriented Pyrolitic Graphite) and MoS 2 (Molybdenum disulfide) have constant surface potentials due to the nature of the surface of the sample. When the surface potential value of a standard sample having a constant surface potential value is measured, it can be expected that this value is the surface potential value of the standard sample itself which does not reflect the value due to the difference of the work function value of the conductive tip.
이렇게 측정된 표면전위값에 의해서 전도성 팁의 정확한 일함수값을 알 수는 없지만 측정시료를 측정하려고 하는 전도성 팁의 표준시료에서의 표면전위값을 알 수 있어서 측정시료에서의 표면전위값과의 상대적인 비교를 통해서 전도성 팁의 부정확한 일함수값에 의한 왜곡된 측정시료의 표면전위값을 보정할 수 있다.Although the exact work function value of the conductive tip can not be determined by the measured surface potential value, the surface potential value in the standard sample of the conductive tip to be measured can be known, and the surface potential value in the measurement sample is relatively Through comparison, it is possible to correct the surface potential value of the distorted measurement sample by the incorrect work function value of the conductive tip.
적어도 하나 이상의 전도성 팁을 상기 표준시료의 표면전위값에 의해서 분류하는 단계(S200)는 적어도 하나 이상의 전도성 팁을 이용하여 측정된 표준시료의 표면전위값으로 전도성 팁을 각각 분류하는 단계이다. The step S200 of sorting the at least one conductive tip by the surface potential value of the standard sample is a step of classifying the conductive tip into the surface potential value of the standard sample measured using the at least one conductive tip, respectively.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라서 표준시료(HOPG)의 표면전위를 측정한 측정결과이다.3 is a measurement result obtained by measuring the surface potential of a standard sample (HOPG) according to an embodiment of the present invention.
도 3에 도시된 바와 같이 표준시료(HOPG)의 표면전위를 전도성 팁인 백금(Pt)팁으로 측정하였고, 전체 백금(Pt)팁 6개를 대기압(ambient)상태와 진공(vacuum)상태에서 측정한 결과 전체 백금(Pt)팁 2개씩 전체 3종류로 분류할 수 있었다.As shown in FIG. 3, the surface potential of a standard sample (HOPG) was measured with a platinum (Pt) tip, which is a conductive tip, and six total platinum (Pt) tips were measured in an ambient and a vacuum As a result, all three platinum (Pt) tips could be classified.
이러한 분류는 일반적으로 캘빈 프로브 현미경(KPFM)에서 발생할 수 있는 자체 표면전위오차인 ±20mV를 감안한 분류에 해당한다. This classification corresponds to a classification that takes into account the ± 20 mV self-surface potential error that can occur in a Calvin probe microscope (KPFM).
같은 일함수값을 갖는 종류로 분류된 백금(Pt)팁을 이용하여 측정시료의 표면전위값을 측정하게 된다. The surface potential value of the measurement sample is measured using a platinum (Pt) tip classified into a kind having the same work function value.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 측정시료의 모형이다.4 is a model of a measurement sample according to an embodiment of the present invention.
도 4에 도시된 바와 같이 금(Au)과 알루미늄(Al)로 제작된 측정시료를 앞서 분류된 전도성 팁을 이용하여 표면전위값을 측정한다.As shown in FIG. 4, a surface potential value is measured using a conductive tip classified in advance as a measurement sample made of gold (Au) and aluminum (Al).
전도성 팁을 분류한 이후에 분류된 상기 전도성 팁으로 캘빈 프로브 현미경을 이용하여 측정시료의 표면전위값을 측정하는 단계(S300)는 금(Au)와 알루미늄(Al)시료가 증착되어 있는 측정시료에서 백금팁 1 내지 3을 이용하여 표면전위값을 측정하였고, 측정한 결과는 아래 표 1과 같다.The step S300 of measuring the surface potential value of the measurement sample using the Calvin probe microscope with the conductive tip classified after the conductive tip is classified may be performed using a measurement sample having gold (Au) and aluminum (Al) Surface potential values were measured using
이와 같이 측정시료에서 측정된 표면전위는 전도성 팁의 일함수의 왜곡된 값이 반영된 표면전위값에 해당한다. Thus, the surface potential measured in the measurement sample corresponds to the surface potential value reflecting the distorted value of the work function of the conductive tip.
이에 마지막으로 측정시료의 표면전위값을 보정하는 단계(S400)를 거치게 된다.Finally, the surface potential value of the measurement sample is corrected (S400).
표준시료의 표면전위값과 측정시료의 표면전위값을 비교하여 측정시료의 표면전위값을 보정하는 단계(S400)는 표준시료의 표면전위값과 측정시료의 표면전위값의 차이값을 이용하여 측정시료의 표면전위값을 보정하는 단계를 포함할 수 있다.The step of comparing the surface potential value of the standard sample with the surface potential value of the measurement sample and correcting the surface potential value of the measurement sample (S400) may be performed by using the difference between the surface potential value of the standard sample and the surface potential value of the measurement sample And correcting the surface potential value of the sample.
즉, 표준시료에서 측정된 표면전위값은 전도성 팁의 일함수값의 왜곡을 반영하지 않은 값으로 앞서와 같이 가정할 수 있고, 측정시료인 금(Au)과 알루미늄(Al)의 표면전위값은 전도성 팁의 일함수값의 왜곡이 반영된 결과라 할 수 있다.That is, the surface potential value measured in the standard sample does not reflect the distortion of the work function value of the conductive tip, and the surface potential value of gold (Au) and aluminum (Al) This is a result of the distortion of the work function value of the conductive tip.
아래 표 2는 측정시료의 보정된 표면전위값을 나타낸 결과값이다.Table 2 below shows the corrected surface potential values of the test samples.
보정된 측정시료의 표면전위는 표준시료의 표면전위와 측정시료의 측정된 표면전위의 차이값이고 위 표2에서 보는 바와 같이 ±20mV이내의 차이를 갖게 거의 일정한 것을 확인할 수 있다.The surface potential of the calibrated test sample is the difference between the surface potential of the reference sample and the measured surface potential of the test sample, and it can be confirmed that the difference is within ± 20 mV as shown in Table 2 above.
결국, 금(Au)의 표면전위값은 -237.8mV, 알루미늄(Al)의 표면전위값은 505.4mV가 된다. 본 발명의 실시예에 따른 표면전위측정방법에 의하면 전도성 팁을 이용하여 표준시료의 표면전위값을 측정하고 그 값을 이용하여 실제 측정하고자 하는 측정시료의 표면전위값을 측정한 이후, 각 표면전위값의 차이를 구하는 경우 실제 보정된 측정시료의 표면전위값을 알 수 있고, 이 값은 전도성 팁의 일함수 왜곡이 반영되지 않은 측정시료의 표면전위값이다.As a result, the surface potential of gold (Au) is -237.8 mV and the surface potential of aluminum (Al) is 505.4 mV. According to the surface potential measurement method according to the embodiment of the present invention, the surface potential value of the standard sample is measured using the conductive tip, the surface potential value of the measurement sample to be actually measured is measured using the value, The value of the surface potential of an actually calibrated test sample can be obtained by subtracting the value of the surface potential of the test sample from which the work function distortion of the conductive tip is not reflected.
본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is evident that many alternatives, modifications and variations will be apparent to those skilled in the art. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.
Claims (4)
(b) 적어도 하나 이상의 전도성 팁을 상기 표준시료의 표면전위값에 의해서 분류하는 단계;
(c) 분류된 상기 전도성 팁으로 캘빈 프로브 현미경을 이용하여 측정시료의 표면전위값을 측정하는 단계;
(d) 상기 표준시료의 표면전위값과 측정시료의 표면전위값을 비교하여 측정시료의 표면전위값을 보정하는 단계를 포함하되,
상기 표준시료는 HOPG(Highly Oriented Pyrolitic Graphite) 또는 MoS2(Molybdenum disulfide)인 것을 특징으로 하는 캘빈 프로브 현미경을 이용한 표면전위 측정방법.(a) measuring a surface potential value of a standard sample using at least one conductive tip;
(b) classifying at least one conductive tip by a surface potential value of the reference sample;
(c) measuring a surface potential value of the measurement sample using the calibrated probe microscope with the conductive tip classified;
(d) comparing the surface potential value of the standard sample with the surface potential value of the measurement sample to correct the surface potential value of the measurement sample,
Wherein the standard sample is HOPG (Highly Oriented Pyrolitic Graphite) or MoS 2 (Molybdenum disulfide).
상기 (b)단계는 상기 적어도 하나 이상의 전도성 팁으로 측정한 상기 표준시료의 표면전위값의 차이가 ±20mV미만인 팁으로 분류하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 캘빈 프로브 현미경을 이용한 표면전위 측정방법.The method according to claim 1,
Wherein the step (b) includes the step of classifying the probe into a tip having a difference in surface potential value of the standard sample measured with the at least one conductive tip of less than ± 20 mV.
상기 (d)단계는 표준시료의 표면전위값과 측정시료의 표면전위값의 차이값을 이용하여 측정시료의 표면전위값을 보정하는 것을 특징으로 하는 캘빈 프로브 현미경을 이용한 표면전위 측정방법.The method according to claim 1,
Wherein the step (d) corrects the surface potential value of the measurement sample using the difference between the surface potential value of the standard sample and the surface potential value of the measurement sample.
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2016
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