KR101492575B1 - Scanning probe microscopy with calibrated force constant and calibrating method thereof - Google Patents

Scanning probe microscopy with calibrated force constant and calibrating method thereof Download PDF

Info

Publication number
KR101492575B1
KR101492575B1 KR20130062740A KR20130062740A KR101492575B1 KR 101492575 B1 KR101492575 B1 KR 101492575B1 KR 20130062740 A KR20130062740 A KR 20130062740A KR 20130062740 A KR20130062740 A KR 20130062740A KR 101492575 B1 KR101492575 B1 KR 101492575B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cantilever detector
detector
cantilever
sample
resonance frequency
Prior art date
Application number
KR20130062740A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20140141234A (en
Inventor
강치중
최영진
박미라
Original Assignee
명지대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 명지대학교 산학협력단 filed Critical 명지대학교 산학협력단
Priority to KR20130062740A priority Critical patent/KR101492575B1/en
Publication of KR20140141234A publication Critical patent/KR20140141234A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101492575B1 publication Critical patent/KR101492575B1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01Q—SCANNING-PROBE TECHNIQUES OR APPARATUS; APPLICATIONS OF SCANNING-PROBE TECHNIQUES, e.g. SCANNING PROBE MICROSCOPY [SPM]
    • G01Q40/00—Calibration, e.g. of probes
    • G01Q40/02—Calibration standards and methods of fabrication thereof
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/573—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor for enzymes or isoenzymes
    • G01N33/5735—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor for enzymes or isoenzymes co-enzymes or co-factors, e.g. NAD, ATP
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01Q—SCANNING-PROBE TECHNIQUES OR APPARATUS; APPLICATIONS OF SCANNING-PROBE TECHNIQUES, e.g. SCANNING PROBE MICROSCOPY [SPM]
    • G01Q60/00—Particular types of SPM [Scanning Probe Microscopy] or microscopes; Essential components thereof
    • G01Q60/50—MFM [Magnetic Force Microscopy] or apparatus therefor, e.g. MFM probes
    • G01Q60/52—Resonance
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02—General constructional details
    • G01R1/06—Measuring leads; Measuring probes
    • G01R1/067—Measuring probes
    • G01R1/06711—Probe needles; Cantilever beams; "Bump" contacts; Replaceable probe pins
    • G01R1/06716—Elastic
    • G01R1/06727—Cantilever beams
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02—Details
    • H01J37/20—Means for supporting or positioning the objects or the material; Means for adjusting diaphragms or lenses associated with the support

Abstract

본 발명은 힘 상수 보정 주사탐침 현미경 및 그 보정 방법에 관한 것으로, 이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 주사탐침 현미경은, 시료가 고정되는 시료 고정대; 상기 시료 고정대의 상부에 배치고 탐침이 부착된 캔틸레버 검출기; 및 상기 탐침이 상기 시료에 접촉할 때 상기 캔틸레버 검출기의 공명진동수를 이용하여 상기 탐침에 의해 상기 시료에 가해지는 힘의 크기를 보정할 수 있는 힘 상수를 산출하는 산출부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 주사탐침 현미경을 이용하여 단분자 측정을 위한 힘-거리 측정에서 탐침과 시료와의 접촉 면적이 가장 큰 변수 중 하나로 적용되는데, 이를 위해 탐침이 부착된 캔틸레버 검출기의 공명진동수를 이용하여 시료에 가해지는 힘의 힘 상수를 산출하여 이를 캔틸레버 검출기에 적용하여 더욱 정확하게 시료를 스캔할 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to a force constant correction scanning probe microscope and a correction method thereof, and in order to accomplish this object, a scanning probe microscope according to the present invention comprises a sample holder to which a sample is fixed; A cantilever detector to which a high probe is attached at an upper portion of the sample holder; And a calculator for calculating a force constant for correcting a magnitude of a force applied to the sample by the probe using the resonance frequency of the cantilever detector when the probe contacts the sample. According to the present invention, the contact area between the probe and the sample is applied as one of the largest variables in force-distance measurement for monomolecular measurement using a scanning probe microscope. To this end, the resonance frequency of the cantilever detector with the probe is used The force constant of the force applied to the sample is calculated and applied to the cantilever detector, so that the sample can be scanned more accurately.

Description

힘 상수 보정 주사탐침 현미경 및 그의 보정 방법{SCANNING PROBE MICROSCOPY WITH CALIBRATED FORCE CONSTANT AND CALIBRATING METHOD THEREOF}Technical Field [0001] The present invention relates to a force constant correction scanning probe microscope and a calibration method thereof,

본 발명은 힘 상수 보정 주사탐침 현미경 및 그 보정 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 주사탐침 현미경의 캔틸레버 검출기가 시료와 접촉할 때, 힘 상수를 보정할 수 있는 힘 상수 보정 주사탐침 현미경 및 그 보정방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a force constant correction scanning probe microscope and a correction method thereof, and more particularly, to a force constant correction scanning probe microscope capable of correcting a force constant when a cantilever detector of a scanning probe microscope is contacted with a sample, ≪ / RTI >

주사탐침 현미경(scanning probe microscopy)은 다양한 형상으로 형성된 탐침을 이용하여 시료의 표면 위에서 이동하면서 시료 표면을 스캔하여 나노 단위 수준까지 측정할 수 있는 현미경이다. 주사탐침 현미경은 원자, 분자 단위의 분해능을 가지는 표면 분석 장비로, 미세구조, 전자기적, 기계적 특성 등을 분석하는데 널리 이용되고 있다. A scanning probe microscope is a microscope capable of scanning the surface of a sample while moving on the surface of the sample using a probe formed in various shapes and measuring it to a nanometer level. The scanning probe microscope is a surface analysis instrument with atomic and molecular resolution, and is widely used for analyzing microstructure, electromagnetic and mechanical properties.

주사탐침 현미경은 원자 간의 작용하는 힘을 이용하여 시료 표면을 스캔하며, 탐침이 시료에 접촉하는 접촉식과 탐침과 시료가 접촉하지 않는 비접촉식이 있다. 상기에서 설명한 바와 같이, 주사탐침 현미경은 원자 간의 힘을 이용하기 때문에 탐침이 부착된 캔틸레버 검출기에 가해지는 힘이 중요한 요건이 되며, 이와 관련된 선행문헌은 대한민국 공개특허 제10-2002-0045968호(주사 탐침 현미경용 캔틸레버 및 그의 제조 방법, 공개일: 2002.06.20)가 있다.The scanning probe microscope scans the surface of the sample using the force acting between the atoms, and there is a contact type in which the probe contacts the sample and a noncontact type in which the probe and the sample are not in contact with each other. As described above, since the scanning probe microscope utilizes the interatomic force, the force applied to the cantilever detector attached with the probe is an important requirement, and related prior art documents are disclosed in Korean Patent Publication No. 10-2002-0045968 A cantilever for a probe microscope, and a manufacturing method thereof, published Jun. 20, 2002).

하지만, 선행문헌에서는 탐침에 작용되는 힘을 감지하기 위한 기술이 개시되어 있지만, 이는 시료의 조건에 따라 힘을 어떻게 조절하여야 하는지에 대한 기술은 개시되어 있지 않다.However, although the prior art discloses a technique for sensing the force acting on the probe, there is no description of how to adjust the force according to the conditions of the sample.

살아있는 세포(MDA)를 액상 상태로 주사탐침 현미경으로 스캔하기 위해서는 탐침에 작용되는 힘의 크기는 100pN이하의 힘이 작용되는 조건에서 스캔하여야 세포의 변형이나 다른 노이즈를 줄일 수 있다. 이를 위해 0.03M/m의 힘 상수가 적용된 캔틸레버를 이용하여 탐침과 세포 사이의 힘을 측정하여 보면, 반도체와 같이, 표면이 딱딱한 시료를 스캔할 때와는 달리, 탐침이 시료와 접촉 후 떨어질 때 힘-거리 곡선이 달라지는 것을 확인할 수 있다.In order to scan a living cell (MDA) in a liquid state under a scanning probe microscope, the size of the force applied to the probe should be reduced to 100 nN or less to reduce cell deformation and other noise. For this purpose, when the force between the probe and the cell is measured using a cantilever with a force constant of 0.03 M / m, unlike the case of scanning a hard surface sample such as a semiconductor, when the probe falls after contact with the sample It can be seen that the force-distance curve changes.

이는 탐침이 세포에 작용한 힘에 의해 세포 표면이 변형되기 때문이다. 그리하여 탐침을 들어 올려 세포에 작용하는 힘의 크기를 줄여야 함을 알 수 있다.This is because the probe surface is deformed by the force acting on the cell. Thus, it can be seen that the magnitude of the force acting on the cell should be reduced by lifting the probe.

그렇지만, 선행문헌 등에서는 세포 등과 같은 생체 시료를 주사탐침 현미경으로 스캔할 때, 어느 정도의 힘을 적용하여야 하는지에 대해서는 알 수 없는 문제가 있다.
However, in the prior literature, there is an unknown problem as to how much force should be applied when scanning a biological specimen such as a cell with a scanning probe microscope.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 세포 등과 같은 생체 시료를 주사탐침 현미경으로 스캔할 때, 적용되는 힘의 조건을 확인할 수 있는 기술을 제공하는데 목적이 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a technique for confirming a condition of a force applied when a biological sample such as a cell is scanned by a scanning probe microscope.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 주사탐침 현미경은, 시료가 고정되는 시료 고정대; 상기 시료 고정대의 상부에 배치고 탐침이 부착된 캔틸레버 검출기; 및 상기 탐침이 상기 시료에 접촉할 때 상기 캔틸레버 검출기의 공명진동수를 이용하여 상기 탐침에 의해 상기 시료에 가해지는 힘의 크기를 보정할 수 있는 힘 상수를 산출하는 산출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a scanning probe microscope according to the present invention includes: a sample holder on which a sample is fixed; A cantilever detector to which a high probe is attached at an upper portion of the sample holder; And a calculator for calculating a force constant for correcting a magnitude of a force applied to the sample by the probe using the resonance frequency of the cantilever detector when the probe contacts the sample.

이때, 상기 탐침에는 상기 탐침과 시료가 닿는 면적을 일정하게 유지하기 위한 비드(bead)가 부착되는 것이 바람직하고, 상기 비드는 10um 직경을 가지는 폴리스틸렌 비드(polystyrene bead)가 이용될 수 있다.At this time, a bead is preferably attached to the probe so as to keep the contact area between the probe and the sample constant, and the bead may be a polystyrene bead having a diameter of 10 um.

그리고 상기 산출부는 상기 캔틸레버 검출기에 부착된 비드의 질량을 이용하여 다음 [수학식]에 의해 힘 상수를 산출하는 것이 바람직하다.Preferably, the calculation unit calculates the force constant by using the mass of the bead attached to the cantilever detector according to the following equation.

[수학식][Mathematical Expression]

Figure 112013048771465-pat00001
Figure 112013048771465-pat00001

여기서,

Figure 112013048771465-pat00002
는 힘 상수,
Figure 112013048771465-pat00003
은 추가된 비드의 질량,
Figure 112013048771465-pat00004
는 캔틸레버 검출기의 공명진동수,
Figure 112013048771465-pat00005
는 추가된 비드의 질량에 의해 변화된 캔틸레버 검출기의 공명진동수이다.here,
Figure 112013048771465-pat00002
Is the force constant,
Figure 112013048771465-pat00003
The mass of the added bead,
Figure 112013048771465-pat00004
The resonance frequency of the cantilever detector,
Figure 112013048771465-pat00005
Is the resonant frequency of the cantilever detector changed by the mass of the added bead.

또한, 상기 산출부는 상기 캔틸레버 검출기의 힘 상수를 산출하기 위해 기준 캔틸레버 검출기의 힘 상수, 규격 및 공명진동수를 이용하는 것이 바람직하다.
It is preferable that the calculating unit uses the force constant, the standard, and the resonance frequency of the reference cantilever detector to calculate the force constant of the cantilever detector.

한편, 이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 주사탐침 현미경의 보정 방법은, 시료와 캔틸레버 검출기에 부착된 탐침을 접촉시켜 상기 시료를 스캔하는 주사탐침 현미경의 보정 방법에 있어서, 상기 캔틸레버 검출기의 공명진동수를 측정하는 공명진동수 측정단계; 상기 캔틸레버 검출기의 질량, 길이 및 폭을 측정하는 규격 측정단계; 및 상기 측정된 공명진동수, 규격 및 다음 [수학식1]을 이용하여 상기 시료에 작용하는 탐침의 힘 상수를 산출하는 힘 상수 산출단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of correcting a scanning probe microscope comprising scanning a specimen with a probe attached to the cantilever detector, A resonance frequency measuring step of measuring a resonance frequency; Measuring a mass, a length and a width of the cantilever detector; And a force constant calculating step of calculating a force constant of the probe acting on the sample using the measured resonance frequency, a standard, and the following equation (1).

[수학식1][Equation 1]

Figure 112013048771465-pat00006
Figure 112013048771465-pat00006

여기서,

Figure 112013048771465-pat00007
는 힘 상수,
Figure 112013048771465-pat00008
은 캔틸레버 검출기의 유효질량,
Figure 112013048771465-pat00009
는 캔틸레버 검출기의 공명진동수,
Figure 112013048771465-pat00010
는 캔틸레버 검출기의 폭이다.here,
Figure 112013048771465-pat00007
Is the force constant,
Figure 112013048771465-pat00008
The effective mass of the cantilever detector,
Figure 112013048771465-pat00009
The resonance frequency of the cantilever detector,
Figure 112013048771465-pat00010
Is the width of the cantilever detector.

이때, 상기 캔틸레버 검출기의 유효질량

Figure 112013048771465-pat00011
은
Figure 112013048771465-pat00012
(
Figure 112013048771465-pat00013
은 캔틸레버 검출기의 길이)이면,
Figure 112013048771465-pat00014
(
Figure 112013048771465-pat00015
은 캔틸레버 검출기의 질량)인 것이 바람직하다.At this time, the effective mass of the cantilever detector
Figure 112013048771465-pat00011
silver
Figure 112013048771465-pat00012
(
Figure 112013048771465-pat00013
Is the length of the cantilever detector)
Figure 112013048771465-pat00014
(
Figure 112013048771465-pat00015
Is the mass of the cantilever detector).

그리고 상기 탐침의 끝단에 상기 탐침과 시료 간의 접촉 면적을 일정하게 유지하기 위해 비드가 부착되면, [수학식 2]를 이용하여 상기 비드가 부착된 캔틸레버 검출기의 공명진동수를 산출하는 공명진동수 산출단계를 더 포함하고, 상기 힘 상수 산출단계는 상기 측정된 공명진동수 및 산출된 공명진동수와 [수학식 3]을 이용하여 비드가 부착된 캔틸레버 검출기의 힘 상수를 산출할 수 있다.When a bead is attached to the tip of the probe to keep the contact area between the probe and the sample constant, a resonance frequency calculation step of calculating the resonance frequency of the cantilever detector attached with the bead using Equation (2) And the force constant calculation step may calculate the force constant of the cantilever detector to which the bead is attached by using the measured resonance frequency and the calculated resonance frequency and using Equation (3).

[수학식 2]&Quot; (2) "

Figure 112013048771465-pat00016
Figure 112013048771465-pat00016

[수학식 3]&Quot; (3) "

Figure 112013048771465-pat00017
Figure 112013048771465-pat00017

여기서,

Figure 112013048771465-pat00018
은 추가된 비드의 질량,
Figure 112013048771465-pat00019
는 추가된 비드의 질량에 의해 변화된 캔틸레버 검출기의 공명진동수이다.here,
Figure 112013048771465-pat00018
The mass of the added bead,
Figure 112013048771465-pat00019
Is the resonant frequency of the cantilever detector changed by the mass of the added bead.

이때, 상기 캔틸레버 검출기의 길이 및 폭은 광학현미경 또는 전자현미경을 이용하여 측정할 수 있다.
At this time, the length and width of the cantilever detector can be measured using an optical microscope or an electron microscope.

또 한편, 이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 주사탐침 현미경의 보정 방법은, 시료와 캔틸레버 검출기에 부착된 탐침을 접촉시켜 상기 시료를 스캔하는 주사탐침 현미경의 보정 방법에 있어서, 기준 캔틸레버 검출기의 힘 상수, 길이, 폭 및 공명진동수를 측정하는 기준 캔틸레버 검출기 규격 측정단계; 비교 캔틸레버 검출기의 길이, 폭 및 공명진동수를 측정하는 비교 캔틸레버 검출기 규격 측정단계; 및 다음 [수학식]을 이용하여 상기 측정된 기준 캔틸레버 검출기 규격 및 비교 캔틸레버 검출기 규격을 이용하여 비교 캔틸레버 검출기의 힘 상수를 산출하는 힘 상수 산출단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of calibrating a scanning probe microscope, comprising scanning a sample with a probe attached to the sample and a cantilever detector, A reference cantilever detector standard measuring the constant, length, width, and resonance frequency; Measuring a comparative cantilever detector standard to measure the length, width, and resonance frequency of the comparative cantilever detector; And a force constant calculation step of calculating a force constant of the comparative cantilever detector using the measured reference cantilever detector standard and the comparative cantilever detector standard using the following formula.

[수학식][Mathematical Expression]

Figure 112013048771465-pat00020
Figure 112013048771465-pat00020

여기서,

Figure 112013048771465-pat00021
는 기준 캔틸레버 검출기의 힘 상수,
Figure 112013048771465-pat00022
은 기준 캔틸레버 검출기의 길이,
Figure 112013048771465-pat00023
는 기준 캔틸레버 검출기의 폭,
Figure 112013048771465-pat00024
는 기준 캔틸레버 검출기의 공명진동수,
Figure 112013048771465-pat00025
는 비교 캔틸레버 검출기의 힘 상수,
Figure 112013048771465-pat00026
은 비교 캔틸레버 검출기의 길이,
Figure 112013048771465-pat00027
는 비교 캔틸레버 검출기의 폭,
Figure 112013048771465-pat00028
는 비교 캔틸레버 검출기의 공명진동수이다.
here,
Figure 112013048771465-pat00021
Is the force constant of the reference cantilever detector,
Figure 112013048771465-pat00022
The length of the reference cantilever detector,
Figure 112013048771465-pat00023
The width of the reference cantilever detector,
Figure 112013048771465-pat00024
Is the resonance frequency of the reference cantilever detector,
Figure 112013048771465-pat00025
Is the force constant of the comparative cantilever detector,
Figure 112013048771465-pat00026
The length of the comparative cantilever detector,
Figure 112013048771465-pat00027
The width of the comparative cantilever detector,
Figure 112013048771465-pat00028
Is the resonance frequency of the comparative cantilever detector.

본 발명에 의하면, 주사탐침 현미경을 이용하여 단분자 측정을 위한 힘-거리 측정에서 탐침과 시료와의 접촉 면적이 가장 큰 변수 중 하나로 적용되는데, 이를 위해 탐침이 부착된 캔틸레버 검출기의 공명진동수를 이용하여 시료에 가해지는 힘의 힘 상수를 산출하여 이를 캔틸레버 검출기에 적용하여 더욱 정확하게 시료를 스캔할 수 있는 효과가 있다.
According to the present invention, in the force-distance measurement for monomolecular measurement using a scanning probe microscope, the contact area between the probe and the sample is applied as one of the largest variables. For this, the resonance frequency of the cantilever detector with the probe is used The force constant of the force applied to the sample is calculated and applied to the cantilever detector, so that the sample can be scanned more accurately.

도 1은 본 발명의 주사탐침 현미경을 간략히 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 주사탐침 현미경의 탐침에 추가된 질량과 공명진동수 간의 상관관계를 도시한 그래프이다.
도 3은 본 발명의 주사탐침 현미경의 탐침에 35um 크기의 폴리스틸렌 비드가 부착된 것을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 주사탐침 현미경의 보정 방법에 따라 추가질량에 따라 캔틸레버 검출기의 공명지동수 변화로부터 산출된 힘 상수를 도시한 표이다.
도 5는 본 발명의 주사탐침 현미경의 보정 방법에 따라 실리콘 재질의 캔틸레버 검출기의 사양에 따라 산출된 힘 상수를 도시한 표이다.
도 6은 본 발명의 주사탐침 현미경의 보정 방법에 의해 보정된 힘 상수와 공명진동수와의 상관관계를 도시한 그래프이다.1 is a block diagram schematically illustrating a scanning probe microscope of the present invention.
2 is a graph showing the correlation between the mass and the resonance frequency added to the probe of the scanning probe microscope of the present invention.
FIG. 3 is a view showing the attachment of polystyrene beads having a size of 35 um to the probe of the scanning probe microscope of the present invention.
4 is a table showing the force constant calculated from the change in the number of resonance frequencies of the cantilever detector according to the additional mass according to the correction method of the scanning probe microscope of the present invention.
5 is a table showing force constants calculated according to specifications of a silicon cantilever detector according to a correction method of a scanning probe microscope of the present invention.
6 is a graph showing the correlation between the force constant and the resonance frequency corrected by the correction method of the scanning probe microscope of the present invention.

본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 더 구체적으로 설명한다.Preferred embodiments of the present invention will be described more specifically with reference to the accompanying drawings.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 주사탐침 현미경은 시료 고정대, 캔틸레버 검출기 및 산출부를 포함하여 구성된다. As shown in FIG. 1, the scanning probe microscope of the present invention comprises a sample holder, a cantilever detector, and a calculator.

시료 고정대는 측정 대상인 시료가 고정되는 곳으로, 시료는 공기 중에 배치될 수 있고, 액상 내에 배치될 수도 있다. 그리고 시료 고정대의 하부에는 필요에 따라 영구자석이나 전자석으로 구성된 자기장 발생기가 구비될 수 있다.The sample fixture is where the sample to be measured is fixed, and the sample can be placed in the air and placed in the liquid phase. And a magnetic field generator composed of a permanent magnet or an electromagnet may be provided in the lower part of the sample holder if necessary.

캔틸레버 검출기는 움직임에 따라 에디 전류를 발생시키며 발생된 에디 전류를 감지하고, 캔틸레버 검출기의 한 쪽 끝단에는 시료와 접촉하기 위한 탐침에 부착된다.The cantilever detector generates the eddy current according to the movement, detects the generated eddy current, and is attached to the probe for contacting the sample at one end of the cantilever detector.

그리고 도면에는 도시하지 않았으나, 주사탐침 현미경은 레이저 광원, 단차 스캐너 등을 포함하여 구성될 수 있고, 단차 스캐너는 락-인 증폭기 및 조정장치를 포함하여 구성되고, 컴퓨터와 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 본 발명에서는 캔틸레버 검출기의 공명진동수를 측정할 수 있는 공명진동수 측정기가 더 구비될 수 있다.Although not shown in the drawings, the scanning probe microscope may be configured to include a laser light source, a stepped scanner, etc., and the stepped scanner may include a lock-in amplifier and an adjusting device, and may be electrically connected to the computer. In the present invention, a resonance frequency measuring device capable of measuring the resonance frequency of the cantilever detector may be further provided.

레이저 광원은 캔틸레버 검출기로 레이저 빔을 조사하여 탐침에서 초점이 형성되도록 한다. 이 레이저 빔이 탐침 끝에 초점이 형성된 이후 반사되면 거울 등을 통해 단차 스캐너로 입사된다. 단차 스캐너는 입사된 레이저 빔에서 신호를 검출하고 이를 증폭 및 조정하여 시료에 대해 이미지 스캔한다.The laser light source irradiates the laser beam with the cantilever detector so that the focus is formed in the probe. When the laser beam is reflected after the focus is formed at the probe tip, the laser beam is incident on the step scanner through a mirror or the like. A stepped scanner detects a signal from an incident laser beam and amplifies and adjusts the signal to image scan the sample.

이 과정에서 탐침과 시료 간의 접촉 면적을 일정하게 유지하기 위해 본 발명의 일실시예에서는 탐침의 끝단에 직경이 10um인 폴리스틸렌 비드(polystyrene bead)를 부착한다.In order to maintain a constant contact area between the probe and the sample in this process, a polystyrene bead having a diameter of 10 [mu] m is attached to the tip of the probe in an embodiment of the present invention.

그리고 탐침에 의해 시료에 가해지는 힘의 크기를 보정하기 위해 산출부는 공명진동수 측정기를 통해 캔틸레버 검출기의 공명진동수를 측정한다. 여기서, 캔틸레버 검출기가 진동할 때 진폭이 크지 않기 때문에 캔틸레버 검출기를 단순 조화진동자로 간주할 수 있으며, 이때의 캔틸레버 검출기 공명진동수

Figure 112013048771465-pat00029
는 [수학식 1]과 같이 표현할 수 있다.In order to correct the magnitude of the force applied to the sample by the probe, the calculator measures the resonance frequency of the cantilever detector through the resonance frequency detector. Here, since the amplitude of the cantilever detector is not large when the cantilever detector vibrates, the cantilever detector can be regarded as a simple harmonic resonator, and the cantilever detector resonance frequency
Figure 112013048771465-pat00029
Can be expressed as in Equation (1).

[수학식 1][Equation 1]

Figure 112013048771465-pat00030
Figure 112013048771465-pat00030

여기서,

Figure 112013048771465-pat00031
은 캔틸레버 검출기의 유효질량이며, 캔틸레버 검출기의 질량이
Figure 112013048771465-pat00032
일 때,
Figure 112013048771465-pat00033
이면,
Figure 112013048771465-pat00034
이다.
Figure 112013048771465-pat00035
은 캔틸레버 검출기의 길이,
Figure 112013048771465-pat00036
는 캔틸레버 검출기의 폭이다. 그리고
Figure 112013048771465-pat00037
는 힘 상수이다.here,
Figure 112013048771465-pat00031
Is the effective mass of the cantilever detector and the mass of the cantilever detector is
Figure 112013048771465-pat00032
when,
Figure 112013048771465-pat00033
If so,
Figure 112013048771465-pat00034
to be.
Figure 112013048771465-pat00035
The length of the cantilever detector,
Figure 112013048771465-pat00036
Is the width of the cantilever detector. And
Figure 112013048771465-pat00037
Is a force constant.

그런 다음, 캔틸레버 끝단에 추가로 질량

Figure 112013048771465-pat00038
인 물질을 부착하면, 캔틸레버 검출기의 공명진동수는 [수학식 2]와 같이, 표현된다.Then, at the tip of the cantilever,
Figure 112013048771465-pat00038
, The resonance frequency of the cantilever detector is expressed by the following equation (2). &Quot; (2) "

[수학식 2]&Quot; (2) "

Figure 112013048771465-pat00039
Figure 112013048771465-pat00039

그리고 [수학식 2]를 추가질량

Figure 112013048771465-pat00040
에 대해 정리하면, [수학식 3]과 같이, 표현된다.[Equation 2] is added to the additional mass
Figure 112013048771465-pat00040
Is expressed as in Equation (3).

[수학식 3]&Quot; (3) "

Figure 112013048771465-pat00041
Figure 112013048771465-pat00041

이렇게 추가질량

Figure 112013048771465-pat00042
은 본 발명에서는 탐침에 부착된 비드의 질량이며, 본 발명의 일실시예에서는 10um인 폴리스틸렌 비드를 탐침에 부착하여 측정된 공명진동수로부터 도 2에 도시된 바와 같이, 힘 상수
Figure 112013048771465-pat00043
을 산출할 수 있다. 이때, 탐침에 부착된 비드는 탐침과 시료 간의 접촉 면적을 일정하게 유지하기 위해 부착한다.This additional mass
Figure 112013048771465-pat00042
Is the mass of the beads attached to the probe in the present invention. In one embodiment of the present invention, from the resonance frequency measured by attaching polystyrene beads of 10 [mu] m to the probe,
Figure 112013048771465-pat00043
Can be calculated. At this time, the beads attached to the probe are attached to maintain a constant contact area between the probe and the sample.

그리고 도 3은 본 발명의 주사탐침 현미경에 직경이 35um 크기의 폴리스틸렌 비드를 부착한 것을 SEM으로 촬영한 이미지를 도시한 것이다.And FIG. 3 is an SEM photograph of a polystyrene bead having a diameter of 35 um attached to a scanning probe microscope of the present invention.

이렇게 하여 하나의 비드가 탐침에 부착되었을 때에 대한 힘 상수

Figure 112013048771465-pat00044
와 캔틸레버 검출기의 유효질량
Figure 112013048771465-pat00045
을 [수학식 4] 및 [수학식 5]와 같이 표현할 수 있다.Thus, when one bead is attached to the probe, the force constant
Figure 112013048771465-pat00044
And the effective mass of the cantilever detector
Figure 112013048771465-pat00045
Can be expressed by the following equations (4) and (5).

[수학식 4] &Quot; (4) "

Figure 112013048771465-pat00046
Figure 112013048771465-pat00046

[수학식 5]&Quot; (5) "

Figure 112013048771465-pat00047
Figure 112013048771465-pat00047

즉, 추가질량

Figure 112013048771465-pat00048
과 이에 따라 변화된 캔틸레버 검출기의 공명진동수
Figure 112013048771465-pat00049
로부터 힘 상수
Figure 112013048771465-pat00050
를 산출할 수 있다.That is,
Figure 112013048771465-pat00048
And the resonance frequency of the cantilever detector thus changed
Figure 112013048771465-pat00049
Force constant from
Figure 112013048771465-pat00050
Can be calculated.

그리고 도 4에는 캔틸레버 검출기의 종류에 따라 힘 상수를 계산한 것을 도시하였다. 이렇게 캔틸레버 검출기의 종류에 따라 공명진동수가 달라지므로, 이에 대한 공명진동수를 캔틸레버 검출기 별로 다시 계산하여야 하는데, 이는 [수학식 6]으로 계산할 수 있다.And FIG. 4 shows calculation of the force constant according to the type of the cantilever detector. Since the resonance frequency varies depending on the type of the cantilever detector, the resonance frequency of the cantilever detector must be calculated again for each cantilever detector, which can be calculated by Equation (6).

[수학식 6]&Quot; (6) "

Figure 112013048771465-pat00051
Figure 112013048771465-pat00051

[수학식 6]은 캔틸레버 검출기의 질량

Figure 112013048771465-pat00052
을 이용하여 캔틸레버 검출기의 공명진동수
Figure 112013048771465-pat00053
를 다시 계산한 식이다. 여기서,
Figure 112013048771465-pat00054
는 캔틸레버 검출기의 밀도이고,
Figure 112013048771465-pat00055
는 캔틸레버 검출기의 두께이다. 그리고
Figure 112013048771465-pat00056
는 young's modulus이다.&Quot; (6) " represents the mass of the cantilever detector
Figure 112013048771465-pat00052
The resonance frequency of the cantilever detector
Figure 112013048771465-pat00053
Is calculated again. here,
Figure 112013048771465-pat00054
Is the density of the cantilever detector,
Figure 112013048771465-pat00055
Is the thickness of the cantilever detector. And
Figure 112013048771465-pat00056
Is young's modulus.

그러므로 캔틸레버 검출기의 다른 종류가 다른 물리량은 동일하고 두께 차이만 있다면, 힘 상수

Figure 112013048771465-pat00057
는 [수학식 7]과 같이 표현된다.Therefore, if the other kinds of cantilever detectors have the same physical quantity and different thicknesses,
Figure 112013048771465-pat00057
Is expressed by Equation (7).

[수학식 7]&Quot; (7) "

Figure 112013048771465-pat00058
Figure 112013048771465-pat00058

즉, 캔틸레버 검출기의 힘 상수는 공명진동수의 세제곱에 비례하는 양임을 알 수 있다. 그리고 도 5에는 실리콘 재질의 캔틸레버 검출기의 사양에 따라 산출된 힘 상수를 도시한 것이다. 이를 보면, 캔틸레버 검출기의 길이와 폭에 대한 보정을 거친 힘 상수는 모두 공명진동수의 세제곱에 비례하는 양임을 확인할 수 있다.That is, the force constant of the cantilever detector is proportional to the cube of the resonance frequency. And Fig. 5 shows the force constant calculated according to the specifications of the cantilever detector of the silicon material. From these results, it can be seen that the force constant after correction for the length and width of the cantilever detector is proportional to the cube of the resonance frequency.

따라서 다른 크기로 제작되더라도 같은 재질로 만들어진 캔틸레버 검출기이면, 새로운 캔틸레버 검출기의 힘 상수

Figure 112013048771465-pat00059
는 기존에 알려진 캔틸레버 검출기의 힘 상수
Figure 112013048771465-pat00060
와 [수학식 8]과 같은 관계를 갖는다.Therefore, if the cantilever detector is made of the same material even if it is manufactured in a different size, the force constant of the new cantilever detector
Figure 112013048771465-pat00059
The force constant of a known cantilever detector
Figure 112013048771465-pat00060
And Equation (8).

[수학식 8]&Quot; (8) "

Figure 112013048771465-pat00061
Figure 112013048771465-pat00061

여기서,

Figure 112013048771465-pat00062
는 기준 캔틸레버 검출기의 힘 상수,
Figure 112013048771465-pat00063
은 기준 캔틸레버 검출기의 길이,
Figure 112013048771465-pat00064
는 기준 캔틸레버 검출기의 폭,
Figure 112013048771465-pat00065
는 기준 캔틸레버 검출기의 공명진동수,
Figure 112013048771465-pat00066
는 새로운 캔틸레버 검출기의 힘 상수,
Figure 112013048771465-pat00067
은 새로운 캔틸레버 검출기의 길이,
Figure 112013048771465-pat00068
는 새로운 캔틸레버 검출기의 폭,
Figure 112013048771465-pat00069
는 새로운 캔틸레버 검출기의 공명진동수이다. here,
Figure 112013048771465-pat00062
Is the force constant of the reference cantilever detector,
Figure 112013048771465-pat00063
The length of the reference cantilever detector,
Figure 112013048771465-pat00064
The width of the reference cantilever detector,
Figure 112013048771465-pat00065
Is the resonance frequency of the reference cantilever detector,
Figure 112013048771465-pat00066
Is the force constant of the new cantilever detector,
Figure 112013048771465-pat00067
The length of the new cantilever detector,
Figure 112013048771465-pat00068
The width of the new cantilever detector,
Figure 112013048771465-pat00069
Is the resonant frequency of the new cantilever detector.

그러므로 본 발명의 주사탐침 현미경의 보정 방법에 따라 캔틸레버 검출기의 탐침에 비드를 추가로 부착하더라도 기존에 측정된 캔틸레버 검출기의 힘 상수 값과 캔틸레버 검출기의 규격을 알고 있으면 미지의 캔틸레버 검출기의 힘 상수를 산출할 수 있다. 이때, 캔틸레버 검출기의 규격은 광학 현미경이나 전자현미경을 이용하여 측정할 수 있다.
Therefore, even if the bead is further attached to the probe of the cantilever detector according to the correction method of the scanning probe microscope of the present invention, if the force constant value of the cantilever detector and the standard of the cantilever detector are known, the force constant of the unknown cantilever detector is calculated can do. At this time, the specifications of the cantilever detector can be measured using an optical microscope or an electron microscope.

위에서 설명한 바와 같이 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이므로, 본 발명이 상기 실시예에만 국한되는 것으로 이해돼서는 안 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어야 할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It should be understood that the scope of the present invention is to be understood as the scope of the following claims and their equivalents.

100: 주사탐침 현미경 110: 시료 고정대
120: 캔틸레버 검출기 130: 산출부100: scanning probe microscope 110: sample holder
120: cantilever detector 130:

Claims (10)

시료가 고정되는 시료 고정대;
상기 시료 고정대의 상부에 배치되며 탐침이 부착된 캔틸레버 검출기; 및
상기 탐침이 상기 시료에 접촉할 때 상기 캔틸레버 검출기의 공명진동수를 이용하여 상기 탐침에 의해 상기 시료에 가해지는 힘의 크기를 보정할 수 있는 힘 상수를 산출하는 산출부를 포함하되,
상기 탐침에는 상기 탐침과 시료가 닿는 면적을 일정하게 유지하기 위한 비드(bead)가 부착되는 것을 특징으로 하는 주사탐침 현미경.A sample holder to which the sample is fixed;
A cantilever detector disposed on the sample holder and attached with a probe; And
And a calculator for calculating a force constant capable of correcting a magnitude of a force applied to the sample by the probe using the resonance frequency of the cantilever detector when the probe contacts the sample,
Wherein a bead is attached to the probe to maintain a constant contact area between the probe and the sample. 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 비드는 10um 직경을 가지는 폴리스틸렌 비드(polystyrene bead)가 이용되는 것을 특징으로 하는 주사탐침 현미경.The method according to claim 1,
Wherein the beads are polystyrene beads having a diameter of 10 mu m. 청구항 1에 있어서,
상기 산출부는 상기 캔틸레버 검출기에 부착된 비드의 질량을 이용하여 다음 [수학식]에 의해 힘 상수를 산출하는 것을 특징으로 하는 주사탐침 현미경.
[수학식]
Figure 112014080984154-pat00070

여기서,
Figure 112014080984154-pat00071
는 힘 상수,
Figure 112014080984154-pat00072
은 추가된 비드의 질량,
Figure 112014080984154-pat00073
는 캔틸레버 검출기의 공명진동수,
Figure 112014080984154-pat00074
는 추가된 비드의 질량에 의해 변화된 캔틸레버 검출기의 공명진동수.The method according to claim 1,
Wherein the calculating unit calculates a force constant by using the mass of the bead attached to the cantilever detector according to the following equation.
[Mathematical Expression]
Figure 112014080984154-pat00070

here,
Figure 112014080984154-pat00071
Is the force constant,
Figure 112014080984154-pat00072
The mass of the added bead,
Figure 112014080984154-pat00073
The resonance frequency of the cantilever detector,
Figure 112014080984154-pat00074
Is the resonant frequency of the cantilever detector changed by the mass of the added bead. 청구항 1에 있어서,
상기 산출부는 상기 캔틸레버 검출기의 힘 상수를 산출하기 위해 기준 캔틸레버 검출기의 힘 상수, 규격 및 공명진동수를 이용하는 것을 특징으로 하는 주사탐침 현미경.The method according to claim 1,
Wherein the calculating unit uses a force constant, a standard, and a resonance frequency of a reference cantilever detector to calculate a force constant of the cantilever detector. 시료와 캔틸레버 검출기에 부착된 탐침을 접촉시켜 상기 시료를 스캔하는 주사탐침 현미경의 보정 방법에 있어서,
상기 캔틸레버 검출기의 공명진동수를 측정하는 공명진동수 측정단계;
상기 캔틸레버 검출기의 질량, 길이 및 폭을 측정하는 규격 측정단계; 및
상기 측정된 공명진동수, 규격 및 다음 [수학식1]을 이용하여 상기 시료에 작용하는 탐침의 힘 상수를 산출하는 힘 상수 산출단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 주사탐침 현미경의 보정 방법.
[수학식1]
Figure 112013048771465-pat00075

여기서,
Figure 112013048771465-pat00076
는 힘 상수,
Figure 112013048771465-pat00077
은 캔틸레버 검출기의 유효질량,
Figure 112013048771465-pat00078
는 캔틸레버 검출기의 공명진동수,
Figure 112013048771465-pat00079
는 캔틸레버 검출기의 폭.A calibration method of a scanning probe microscope for scanning a sample by contacting a sample with a probe attached to a cantilever detector,
A resonance frequency measuring step of measuring a resonance frequency of the cantilever detector;
Measuring a mass, a length and a width of the cantilever detector; And
And a force constant calculating step of calculating a force constant of the probe acting on the sample using the measured resonance frequency and standard and the following formula (1).
[Equation 1]
Figure 112013048771465-pat00075

here,
Figure 112013048771465-pat00076
Is the force constant,
Figure 112013048771465-pat00077
The effective mass of the cantilever detector,
Figure 112013048771465-pat00078
The resonance frequency of the cantilever detector,
Figure 112013048771465-pat00079
The width of the cantilever detector. 청구항 6에 있어서,
상기 캔틸레버 검출기의 유효질량
Figure 112013048771465-pat00080
은
Figure 112013048771465-pat00081
(
Figure 112013048771465-pat00082
은 캔틸레버 검출기의 길이)이면,
Figure 112013048771465-pat00083
(
Figure 112013048771465-pat00084
은 캔틸레버 검출기의 질량)인 것을 특징으로 하는 주사탐침 현미경의 보정 방법.The method of claim 6,
The effective mass of the cantilever detector
Figure 112013048771465-pat00080
silver
Figure 112013048771465-pat00081
(
Figure 112013048771465-pat00082
Is the length of the cantilever detector)
Figure 112013048771465-pat00083
(
Figure 112013048771465-pat00084
Is the mass of the cantilever detector). ≪ Desc / Clms Page number 20 > 청구항 7에 있어서,
상기 탐침의 끝단에 상기 탐침과 시료 간의 접촉 면적을 일정하게 유지하기 위해 비드가 부착되면,
[수학식 2]를 이용하여 상기 비드가 부착된 캔틸레버 검출기의 공명진동수를 산출하는 공명진동수 산출단계를 더 포함하고,
상기 힘 상수 산출단계는 상기 측정된 공명진동수 및 산출된 공명진동수와 [수학식 3]을 이용하여 비드가 부착된 캔틸레버 검출기의 힘 상수를 산출하는 것을 특징으로 하는 주사탐침 현미경의 보정 방법.
[수학식 2]
Figure 112013048771465-pat00085

[수학식 3]
Figure 112013048771465-pat00086

여기서,
Figure 112013048771465-pat00087
은 추가된 비드의 질량,
Figure 112013048771465-pat00088
는 추가된 비드의 질량에 의해 변화된 캔틸레버 검출기의 공명진동수.The method of claim 7,
If a bead is attached to the tip of the probe to maintain a constant contact area between the probe and the sample,
Further comprising a resonance frequency calculating step of calculating a resonance frequency of the cantilever detector to which the bead is attached by using Equation (2)
Wherein the force constant calculating step calculates the force constant of the cantilever detector to which the bead is attached by using the measured resonance frequency and the calculated resonance frequency and using Equation (3).
&Quot; (2) "
Figure 112013048771465-pat00085

&Quot; (3) "
Figure 112013048771465-pat00086

here,
Figure 112013048771465-pat00087
The mass of the added bead,
Figure 112013048771465-pat00088
Is the resonant frequency of the cantilever detector changed by the mass of the added bead. 청구항 6에 있어서,
상기 캔틸레버 검출기의 길이 및 폭은 광학현미경 또는 전자현미경을 이용하여 측정하는 것을 특징으로 하는 주사탐침 현미경의 보정 방법.The method of claim 6,
Wherein the length and width of the cantilever detector are measured using an optical microscope or an electron microscope. 시료와 캔틸레버 검출기에 부착된 탐침을 접촉시켜 상기 시료를 스캔하는 주사탐침 현미경의 보정 방법에 있어서,
기준 캔틸레버 검출기의 힘 상수, 길이, 폭 및 공명진동수를 측정하는 기준 캔틸레버 검출기 규격 측정단계;
비교 캔틸레버 검출기의 길이, 폭 및 공명진동수를 측정하는 비교 캔틸레버 검출기 규격 측정단계; 및
다음 [수학식]을 이용하여 상기 측정된 기준 캔틸레버 검출기 규격 및 비교 캔틸레버 검출기 규격을 이용하여 비교 캔틸레버 검출기의 힘 상수를 산출하는 힘 상수 산출단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 주사탐침 현미경의 보정 방법.
[수학식]
Figure 112013048771465-pat00089

여기서,
Figure 112013048771465-pat00090
는 기준 캔틸레버 검출기의 힘 상수,
Figure 112013048771465-pat00091
은 기준 캔틸레버 검출기의 길이,
Figure 112013048771465-pat00092
는 기준 캔틸레버 검출기의 폭,
Figure 112013048771465-pat00093
는 기준 캔틸레버 검출기의 공명진동수,
Figure 112013048771465-pat00094
는 비교 캔틸레버 검출기의 힘 상수,
Figure 112013048771465-pat00095
은 비교 캔틸레버 검출기의 길이,
Figure 112013048771465-pat00096
는 비교 캔틸레버 검출기의 폭,
Figure 112013048771465-pat00097
는 비교 캔틸레버 검출기의 공명진동수.A calibration method of a scanning probe microscope for scanning a sample by contacting a sample with a probe attached to a cantilever detector,
A reference cantilever detector measuring standard force constant, length, width and resonance frequency of the reference cantilever detector;
Measuring a comparative cantilever detector standard to measure the length, width, and resonance frequency of the comparative cantilever detector; And
And calculating a force constant of the comparative cantilever detector using the measured reference cantilever detector standard and the comparative cantilever detector standard using the following equation.
[Mathematical Expression]
Figure 112013048771465-pat00089

here,
Figure 112013048771465-pat00090
Is the force constant of the reference cantilever detector,
Figure 112013048771465-pat00091
The length of the reference cantilever detector,
Figure 112013048771465-pat00092
The width of the reference cantilever detector,
Figure 112013048771465-pat00093
Is the resonance frequency of the reference cantilever detector,
Figure 112013048771465-pat00094
Is the force constant of the comparative cantilever detector,
Figure 112013048771465-pat00095
The length of the comparative cantilever detector,
Figure 112013048771465-pat00096
The width of the comparative cantilever detector,
Figure 112013048771465-pat00097
Resonance frequency of the comparative cantilever detector.
KR20130062740A 2013-05-31 2013-05-31 Scanning probe microscopy with calibrated force constant and calibrating method thereof KR101492575B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20130062740A KR101492575B1 (en) 2013-05-31 2013-05-31 Scanning probe microscopy with calibrated force constant and calibrating method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20130062740A KR101492575B1 (en) 2013-05-31 2013-05-31 Scanning probe microscopy with calibrated force constant and calibrating method thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140141234A KR20140141234A (en) 2014-12-10
KR101492575B1 true KR101492575B1 (en) 2015-02-11

Family

ID=52458811

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20130062740A KR101492575B1 (en) 2013-05-31 2013-05-31 Scanning probe microscopy with calibrated force constant and calibrating method thereof

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101492575B1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113391096B (en) * 2021-06-10 2022-09-16 哈尔滨工业大学 Method for calibrating dynamic performance of magnetic drive probe in atomic force microscope

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020045968A (en) * 2000-12-12 2002-06-20 박상일 Cantilever for a scanning probe microscope and a method of manufacturing the same
JP2009092499A (en) * 2007-10-09 2009-04-30 Jeol Ltd Approach control method and apparatus of interatomic force microscope
KR20110037415A (en) * 2009-10-06 2011-04-13 고려대학교 산학협력단 In-situ quantitative analysis method of enzyme reaction using afm, and afm cantilever and afm system for the in-situ quantification analysis

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020045968A (en) * 2000-12-12 2002-06-20 박상일 Cantilever for a scanning probe microscope and a method of manufacturing the same
JP2009092499A (en) * 2007-10-09 2009-04-30 Jeol Ltd Approach control method and apparatus of interatomic force microscope
KR20110037415A (en) * 2009-10-06 2011-04-13 고려대학교 산학협력단 In-situ quantitative analysis method of enzyme reaction using afm, and afm cantilever and afm system for the in-situ quantification analysis

Also Published As

Publication number Publication date
KR20140141234A (en) 2014-12-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Langlois et al. Spring constant calibration of atomic force microscopy cantilevers with a piezosensor transfer standard
KR101065981B1 (en) Mechanically-coupled vibrating tuning fork-scanning probe system
Dai et al. Development of a 3D-AFM for true 3D measurements of nanostructures
JP2008102144A (en) Improved linear variable differential transformer for high precision position measurement
Cumpson et al. Quantitative analytical atomic force microscopy: a cantilever reference device for easy and accurate AFM spring-constant calibration
JP5295047B2 (en) Method for measuring dielectric constant using scanning probe microscope
EP1244113A3 (en) Specimen observation method for atomic force microscopy and atomic force microscope
WO2005057587A1 (en) Height calibration of scanning probe microscope actuators
Leach Is one step height enough
KR101492575B1 (en) Scanning probe microscopy with calibrated force constant and calibrating method thereof
Majstrzyk et al. Electromagnetic cantilever reference for the calibration of optical nanodisplacement systems
JP5759751B2 (en) Scanning tunneling microscope and nanoscale surface observation method using the same
RU2442131C1 (en) Method for measuring surface texture properties and mechanical properties of the materials
KR100721586B1 (en) Scanning capacitance microscope, driving method of the scanning capacitance microscope, and recording medium storing program to implement the method
JP2005331446A (en) Micro material tester
Cinar et al. Development of a novel nanoindentation technique by utilizing a dual-probe AFM system
KR101097768B1 (en) Micro force sensor and micro force measurement method using double ended fork vibration
Liao et al. Spring constant calibration of microcantilever by astigmatic detection system
RU2510009C1 (en) Device to measure parameters of surface relief and mechanical properties of materials
JP5295066B2 (en) Dielectric constant measurement method and scanning nonlinear dielectric microscope
KR20120043234A (en) Scanning probe microscopy
KR101133932B1 (en) High speed scanning probe microscopy using eddy current measurement
RU167852U1 (en) DEVICE FOR MEASURING MECHANICAL PROPERTIES OF MATERIALS
KR101507108B1 (en) Near-field scanning optical microscope system and probe methods using the same
Diethold et al. Determination of AFM-Cantilever spring constants using the TU Ilmenau force displacement measurement device

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180129

Year of fee payment: 4

LAPS Lapse due to unpaid annual fee