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문제 정의
- 이러한 전자를 이차전자(secondary electron)라고 한다. Fig. 1은 전자빔과 시료사이의 상호작용으로 인해 방출되는 여러 가지 전자 신호들을 보여주고 있으며, 본 논문에서는 시료 표면으로부터 방출되어 나오는 이차전자를 검출하여 영상으로 나타내는데 필요한 이차전자 검출기에 대해서 기술한다.
- 본 논문에서는 전자빔과 시료의 상호작용에 의해 발생하는 여러 전자 신호들 중 특히 시료표면의 영상을 얻는데 사용되어지는 이차전자들을 검출하는 이차전자 검출기와 광증 배관 구동을 위한 회로 및 ]/V 변환회로를 설계 및 제작하였다. 또한 이를 실제 SEM에 장착하여 측정실험을 수행하여 서 시편의 요철에 따라 전자검출기에 검출되는 이차전자의 양에 있어서도 확연히 차이가 나는 것을 확인할 수 있었다.
- 본 연구를 수행함에 있어서 시료에서 이차전자를 발생시키기 위해서는 높은 에너지를 가진 전자빔의 사용이 필수적인데, 이를 위해서 (주)우성오토마에서 제작한 SEM을 사용하여 실험을 수행하였다. 실험을 수행할 때 SEM의 진공챔 버 내부 진공도는 약 5xl0-5torr 정도였으며, 이차전자를 신 틸레이터로 가속시킬 때 사용된 가속전압은 -10kV를 사용 하였다.
- 8에 본 연구에서 설계한 I/V변환회로와 그리고 변환 된 전압신호를 증폭하는 주 증폭회로( main amplifier)를 나타내었다. 본 회로는 광증배관에서 나오는 상당히 미약한 전류를 변환 및 증폭하기 위해 제작되었기 때문에 회로 외부 에서 발생하는 노이즈(noise)의 제거에 만전을 기하였다. 본 회로의 1/V 변환 부분은 전류를 전압으로 변환 시 광증배관 에서 나오는 수 pA 범위의 전류를 수 mV의 전압신호로 변 환하며, 주증폭회로 부분은 약 34배의 증폭율을 가지며 수 mV의 전압을 수십 mV에서 수백 mV의 전압으로 증폭한다.
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