Science (10) 썸네일형 리스트형 스칼라와 벡터 (Scalar and Vector) 알아보기 수학이나 물리에서 스칼라 그리고 벡터에 대한 용어를 많이 접했고, 실제로 우리는 이 두 가지 개념을 잘 이해하고 있어야 합니다. 스칼라 그리고 벡터는 물리적 현상을 양으로 표현한다는 측면에서는 동일합니다. 하지만, 벡터에는 방향이라는 개념을 더 추가하여야 합니다. 스칼라는 오직 크기만을 나타냅니다. 보통 길이, 시간, 속력, 질량, 밀도 등과 같은 물리량을 말합니다. 벡터는 크기와 더불어 방향도 가지고 있습니다. 보통 변위, 가속도, 운동량, 전기장, 자기장 같은 물리량을 말합니다. 스칼라는 단순히 크기만을 나타내기 때문에 일반적인 계산법과 동일합니다. 하지만 벡터는 방향까지 고려해야 하기 때문에 스칼라의 계산방법과는 차이가 있습니다. 벡터의 연산을 잘 이해하기 위해서는 "변위" 를 알아야 합니다. 변위.. X-선 광전자 분광기 (XPS ; X-ray Photoelectron Spectroscopy) X-선을 이용하여 다양한 연구를 할 수 있다는 사실은 관련업을 하시는 분들은 많이 알고 계실 것 같습니다. X-선은 지구 상에 존재하는 대부분 원소들의 외곽 전자를 여기시킬 수 있는 에너지로 물질의 전자구조를 연구하는데 많이 사용되고 있습니다. X-선 광전자 분광기는 고체 표면과 계면의 구성원소나 화학적 결함상태를 측정하는 분광법충 하나입니다. 금속, 촉매, 반도체, 세라믹, 박막 등 다양한 분야에 이용되고 있습니다. X-선 광전자 분광기 (X-ray Photoelectron Spectroscopy ; 이하 XPS)는 스웨덴 Uppsals대학교의 Siegbahn에 의해 붙여진 에스카 (Electron Spectroscopy for Chemical Analysis ; ESCA)라는 명칭으로 잘 알려져 있습.. X-Ray Diffraction (XRD) 알아보기 XRD는 X-Ray Diffrcation / X-Ray Diffactometer 표현이 될 것 같은데요. 저도 갑자기 헷갈리기 시작합니다. 둘 중에 뭐가 맞는 것일까요? 아마 둘 다 맞을 것 같습니다. 즉, X-Ray 회절을 이용하여 어떠한 물질의 구조를 알아낼 수 있습니다. XRD 측정원리는 브래그 법칙으로 설명할 수 있습니다. 브래그 법칙은 빛의 회절, 반사에 관한 물리법칙입니다. 2dsinθ = nλ d는 원자 평면 사이 간격 θ는 결정면과 입사된 X-선 λ는 빛의 파장 n은 정수로 표현이 됩니다. 브래그 법칙은 두 개 이상의 파동의 간섭 조건을 설명하는 것으로 두 개 이상의 파동 사이에 서로 위상 차이가 그 파동의 반 파장만큼 있을 때는 상쇄 간섭, 위상 차이가 파장의 정수배만큼 있을 때는 진폭이.. 단색화 (Monochromator) 장치 알아보기 Monochromator는 단색화 장치로 UV-Vis Spectrometer 장비에 있어서 가장 핵심이 되는 파츠입니다. 백생 광원은 우리 눈에는 보이지 않지만 여러 가지 색을 가진 빛이 섞여 있습니다. 이 프리즘 실험은 그걸 실험적으로 증명할 수 있는 예시 중 하나입니다. 프리즘 실험의 핵심은 각 파장이 가지고 있는 굴절률에 있습니다. 단파장(보라색)이 굴절율이 크며 장파장 (붉은색)으로 갈수록 굴절율은 작아집니다. 이 차이로 인하여 빛을 스펙트럼으로 분리할 수 있습니다. 프리즘은 굴절율을 이용한 백색 광원을 단색화를 만들 수 있는 것입니다. 보통 프리즘과 회절격자를 이용한 단색화 장치가 주를 이룹니다. 회절격자는 투과형과 반사형이 있습니다. UV-Vis Spectrometer에는 반사형이 주를 이룹니.. UV-Vis Spectrometer (자외선가시광선분광기) 알아보기 물질의 광학적 특성을 알아보는 장비는 여러 가지가 있습니다. 예를 들어, FTIR / UV-Vis / PL / Ellipsometer 등 원하는 특성을 알아보기 다양한 장비들이 사용되고 있습니다. 그 다양한 장비중 UV-Vis Spectrometer라는 장비에 대해 알아보려고 합니다. 본론으로 들어가기 전 Spectroscopy와 Spectrometer를 혼동하여 쓰기도 하지만 그 의미가 다른다는 것을 알고 있어야 합니다. 물론 구분을 하는 사람도 있겠지만, 헷갈려 하는 사람도 있기 때문입니다. Spectroscopy는 분광학이라고 합니다. 즉, 전자기파가 물질 내 전자와 상호작용을 하고 반사 또는 투과된 전자기파를 측정하여 그 물질의 광학적 특성 또는 에너지 의존적인 특성을 분석하는 것입니다. 그에 반.. 마그네트론 스퍼터링 (Magnetron Sputtering) 알아보기 원래 스퍼터링 장비에는 마그네트론 이라는 장치가 없이 사용되어 왔습니다. 마그네트론 장치가 붙는다고 하여 스퍼터링의 원래가 변하는 것은 없습니다. 사람들은 항상 무엇인가 더 좋은 효율을 만들기 위해 노력을 많이 하요. 마그네트론 역시 스퍼터링의 효율을 좋게 하기 위해서 사용된 장치 입니다. 일반적으로 방전가스의 이온화율이 낮으면 음극인 타겟에 충돌해야 하는 이온의 수가 적어서 낮은 스퍼터링 율을 가지게 됩니다. 그 결과 낮은 증착속도를 가지게 되는 현상이 발생됩니다. 하지만, 마그네트론을 적용하게 되면 타겟의 이온와율 증가시켜 전기장으로부터 방출되는 전자를 타겟 바깥으로 형성되는 자기장내 국부적으로 모아 Ar과 충돌을 촉진시켜 스퍼터링 율을 높일 수 있습니다. 마그네트론을 적용하면 아래와 같은 현상이 일.. 스퍼터링 (Sputtering) 알아보기 스퍼터링은 물리적 기상 증착법 중 하나입니다. 광범위하게 사용되고 있는 증착 방법이기도 합니다. 아래의 그림은 스퍼터링 원리를 간단하게 표현한 개략도입니다. 그림은 제 논문에서 가져왔습니다. 아무래도 그림을 먼저 가져오는 게 설명하기 쉬울 듯하네요. 스퍼터링(Sputtering)은 진공 챔버 안에서 일정한 양의 반응 가스와 전력을 타겟에 공급을 해주면 타겟 주위에 글로우 방전이 일어나고 방전 영역에 존재하던 원자, 분자, 이온 등 높은 에너지를 가진 입자들이 타겟의 표면과 충돌할 때 충돌한 물질의 에너지가 타겟 표면 물질들의 결합에너지 보다 크면 타겟의 물질이 밖으로 튀어나오는 원리를 말합니다. 타겟의 물질이 밖으로 튀어나온 원자들이 기판에 붙으면서 박막이라는 것이 형성되게 됩니다. 반응 가스로는 Ar .. 박막 증착 기술(물리적 기상증착법 : Physical Vapor Deposition, PVD), (화학적 기상증착법 : Chemical Vapor Deposition, CVD) 박막을 형성하는 방법에는 여러 가지가 존재합니다. 하지만, 크게 2가지 방법으로 구분 지을 수 있습니다. 물리적 성질을 이용하거나 화학적 성질을 이용하는 2가지 방법으로 말입니다. 그래서 우리는 물리적 기상 증착법(Physical Vapor Deposition, PVD)과 화학적 기상 증착법 (Chemical Vapor Deposition, CVD)으로 정확한 표현으로 사용되고 있습니다. 우리 모두가 생각하고 있는 흔히 과학 과목에 있는 물리와 화학이라는 가장 기초적인 개념과도 일맥상통합니다. 물리적 기상 증착법은 고진공 환경에서 고체상태(=Target)의 물질을 열 또는 운동에너지에 의해 증기로 만들어 기판에 박막을 형성하는 방법입니다. 화학적인 변화는 없이 오로지 물리적 변화에 의해서만 박막이 형성되.. 이전 1 2 다음 1/2
