재료공학 기초실험 - SEM 을 통한 미세구조 관찰[SEM을 이용 BaTiO3의 첨가제에 따른 grainsize에 대한실험 ]

재료공학기초실험. SEM
-SEM 을 통한 미세구조 관찰

1. Backgrounds - SEM 의 원리 및 활용
주사 전자 현미경(SEM)은 말 그대로 주사 전현의 상(Scanning Electron Microscope)을 화상으로 볼 수 있는 장치를 뜻한다. SEM은 상부에 위치한 E-Gun의 Filament로부터 전자빔이 방출되어 각각의 components를 지나 시료에 전자 빔이 조사되고 시료에 조사된 전자 빔과 시료에서 반응 및 반사되어 나오는 각 전자를 검출기가 검출하여 이미지로 만들어 낸다. 시료에서 반응되어 나오는 전자들은 표면에서부터 30nm깊이에서 나오는 이차전자와 30nm~300nm사이에서 나오는 후방산란전자가 나오며 이를 검출하여 이미지화한다.
SEM은 고체 상태에서 작은 크기의 미세 조직과 형상을 관찰할 때 널리 쓰이며, 1965년 최초로 상품화된 후 초점 심도가 대단히 깊고 3차원적인 영상의 관찰이 용이해서 광학현미경으로 불 수 있는 것보다 복잡한 표면구조 나 결정 외형 등의 입체적인 형상을 높은 배율로 관찰할 수 있는 분석 장비이다. 활용도도 매우 다양해서 금속 파편, 광물과 화석, 반도체 소자와 회로망의 품질 검사, 고분자 및 유기물, 생체 시료와 유가공 제품 등 전산업 영역에 걸쳐 있다.

2. Experimental Procedure - SEM 을 찍기 위한 sample 제작 방법
SEM 측정을 위해 에탄올 등을 이용해서 시료와 시료대를 깨끗이 클리닝한다. 에탄올이 모두 마르게 한 후, 시료를 시료대에 카본테이프를 이용해 고정한다. 카본테이프를 이용하는 이유는 시료에 전자를 흘려줄 공간을 마련하고 이물질이 남지 않기 하기위해서이다. 시료대를 금, 백금, 등을 이용해 10~15nm코팅을 시킨다.

3. Result and Discussion - 반드시 graph를 포함(x축-첨가제 량 /y축-평균 grain size)

첨가제의 농도
wt%LiF+wt%ZnF2
평균 grain size(um)
0.5wt%
0.80
1.5wt%
2.2
....

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