초록 ▼

1. 단계목표
CeB6 및 FE 전자총을 탑재한 저진공 SEM을 개발한다. 광학 대물렌즈와 전자현미경 대물렌즈를 통합하여 10nm 이하의 SEM 이미지와 형광 이미지 및 공초점 현미경 이미지를 동시에 획득한다. 바이오 시료의 3차원 이미징을 위하여 나이프 폭 > 4 mm 의 울트라 다이아몬드 나이프 개발를 개발하고 이를 장착할 임베디드 울트라 마이크로톰 요소기술을 개발한다. 융합현미경 관찰기술개발에서 사용될 기준물질(standard material) 개발을 위해 다양한 크기의 DNA Origami 구조물 및 정규화 된 간격을

1. 단계목표
CeB6 및 FE 전자총을 탑재한 저진공 SEM을 개발한다. 광학 대물렌즈와 전자현미경 대물렌즈를 통합하여 10nm 이하의 SEM 이미지와 형광 이미지 및 공초점 현미경 이미지를 동시에 획득한다. 바이오 시료의 3차원 이미징을 위하여 나이프 폭 > 4 mm 의 울트라 다이아몬드 나이프 개발를 개발하고 이를 장착할 임베디드 울트라 마이크로톰 요소기술을 개발한다. 융합현미경 관찰기술개발에서 사용될 기준물질(standard material) 개발을 위해 다양한 크기의 DNA Origami 구조물 및 정규화 된 간격을 가진 나노입자의 부착을 통해, SEM과 광학현미경의 서로 다른 스케일에서 모두 측정이 가능한 기준역할을 하는 구조물을 개발한다.

2. 개발내용 및 결과
CeB6을 탑재한 저진공 주사전자현미경을 개발하고, 이를 탑재한 광전자융합현미경을 개발하여 10nm 이하의 SEM 이미지와 700nm 분해능의 형광 이미지 또는 공초점 현미경 이미지를 동시에 획득할 수 있는 시스템을 구축하였다. FE전자총을 탑재한 FE-SEM 광학계 전체를 개발하여 분해능 2nm 이하인 20만배 고분해능 이미지를 얻었다. 컬럼이동형 시료 스테이지 개념 및 세부설계를 통해 멀티로딩 시료교환 장치의 시작품 제작을 완료하고, 울트라 마이크로톰 하드웨어 자체 설계 및 시작품을 제작하였다.
융복합현미경으로 융합이 가능한 광학현미경 구조의 설계 및 제작으로 분해능 700 nm급의 bright field image, florescence image, confocal image 획득하였다. 타일기반의 2-D DNA ring구조물과 3-D DNA 오리가미 구조물에 AuNP 부착하고, Mono-, Bi-,Tri-layer를 갖는 7.4 nm ~ 22.2 nm의 DNA 오리가미구조물 제작에 성공하였으며,stain free 환경에서 DNA 오리가미 구조물을 관찰하였다. 1단계 연구개발 성과를 바탕으로 (주)모듈싸이가 연구원 창업 형태로 설립되었다.

3. 기대효과(기술적 및 경제적 효과)
1단계 연구개발 결과가 연구원 창업으로 이어졌으며, 창업된 (주)모듈싸이에서 창의적인 융합영상장비를 제품화 시키면 모방 수준의 국내 연구장비 산업을 활성화 시키는 역할을 할 수 있을 것이다. 또한 광전자 융합현미경은 바이오 시료, 반도체, 디스플레이 등에 새로운 검사 기법 등을 만드는 수단을 제공함으로, 관련 산업의 발전에 기여할 것으로 기대된다.

4. 적용분야
바이오 시료, 반도체, 디스플레이, 미세 먼지 검사 장비

( 출처: 단계보고서 초록 5p )

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출서 ... 2
• 융합연구사업 단계보고서 ... 3
• 단계보고서 초록 ... 4
• 목차 ... 6
• 제 1 장 서론 ... 7
• 제 1 절 개발기술의 중요성 및 필요성 ... 7
• 제 2 절 국내･외 관련 기술의 현황 ... 12
• 제 3 절 기술개발 시 예상되는 기술적･경제적 파급 효과 ... 24
• 제 2 장 기술개발 내용 및 방법 ... 29
• 제 1 절 최종 목표 및 평가 방법 ... 29
• 제 2 절 단계 목표 및 평가 방법 ... 30
• 제 3 절 연차별 개발 내용 및 개발 범위 ... 33
• 제 3 장 차기 단계 계획 ... 193
• 부록1. 1단계 연구성과 ... 196
• 끝페이지 ... 203