KR20160071527A

KR20160071527A - 반데르발스 포스를 이용한 나노시험편 제작장치, 이를 이용한 나노시험편 제작방법, 나노시험편 제작 시스템

Info

Publication number: KR20160071527A
Application number: KR1020140178349A
Authority: KR
Inventors: 홍성구; 김영헌
Original assignee: 한국표준과학연구원
Priority date: 2014-12-11
Filing date: 2014-12-11
Publication date: 2016-06-22

Abstract

본 발명은 반데르발스 포스를 이용한 나노시험편 제작장치, 이를 이용한 나노시험편 제작방법, 나노시험편 제작 시스템에 관한 것이다. 이를 위하여 광학현미경에 구비되고, 나노시험 지그 및 나노 시료 안착부가 구성되는 스테이지; 및 단부에 팁이 구성되고, 팁에 나노 시료 안착부에 안착된 나노 시료가 부착되며, 나노 시료를 들어올리는 나노조작기;를 포함하고, 나노 시료 안착부와 나노 시료 사이에 작용되는 제1반데르발스 포스의 크기가 팁과 나노 시료 사이에 작용되는 제2반데르발스 포스의 크기보다 작으며, 제2반데르발스 포스의 크기보다 나노시험 지그와 나노 시료 사이에 작용되는 제3반데르발스 포스의 크기가 더 크고, 나노 시료 안착부에서 나노시험 지그로 나노 시료를 이동시켜서 나노시험편을 제작하는 것을 특징으로 하는 반데르발스 포스를 이용한 나노시험편 제작장치가 제공될 수 있다. 이에 따르면 FIB cutting 및 Pt welding을 이용하지 않고, 반데르발스 포스 및 적정 점도의 접착제(예를 들면 UV 글루)를 이용하여 나노시험편을 제작하게 되므로 FIB cutting에 의한 나노와이어의 손상과 Pt welding에 의한 나노와이어의 프리스탠딩 부분의 오염을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

반데르발스 포스를 이용한 나노시험편 제작장치, 이를 이용한 나노시험편 제작방법, 나노시험편 제작 시스템{Nanoscale Specimen Manufacturing Apparatus, Method and System using Van der Waals' Force}

본 발명은 반데르발스 포스를 이용한 나노시험편 제작장치, 이를 이용한 나노시험편 제작방법, 나노시험편 제작 시스템에 관한 것이다.

나노기술(NT)은 정보기술(IT), 생명기술(BT)과 함께 21세기의 미래를 주도할 핵심기술로서 인식되고 있으며, 이에 대한 관심은 나날이 고조되고 있다. 나노기술은 미소재료 또는 나노 구조체를 원자 및 분자 수준에서 제어하고 조작함으로써 신소재의 개발은 물론, 전기, 전자, 바이오, 화학, 환경 및 에너지 등 전 산업분야에 걸쳐 혁신적인 변화를 예고하고 있다. 이러한 나노기술의 기반이 되는 핵심기술로는 형상, 치수, 물성, 구조 및 성분을 나노미터 수준의 정확도로 계측하고 분석해내는 기술인 나노측정기술이 있다.

이러한 나노측정기술에 의해 측정되는 미소 재료 기계적 물성 값으로는 탄성계수 (Young’s modulus), 프아송비 (Poisson's ratio), 항복강도 (yield strength), 인장강도 (tensile strength), 연신률 (elongation), 열팽창계수(coefficient of thermal expansion, CTE), 크리프특성 (creep properties) 등이 있다. 이러한 다양한 물성값을 측정하기 위하여 기존에는 AFM, 나노 인덴터, 나노 조작기 등을 이용하여 나노압입시험, 굽힘시험법, 인장시험법, MEMS를 이용한 시험 방법 등을 수행하고 있었다.

그러나 기존의 관습적인 나노측정기술에는 여러가지 문제점이 발생되었다. 첫째, 시험편의 시험 전후 상태(형상, 치수, 손상 또는 미세조직 등)에 대한 정보가 상당히 부족한 문제가 있었다. 이는 측정 결과의 해석에 중요한 오류를 발생시킬 수 있었다. 둘째, 시험이 제대로 진행되고 있는지 알 수가 없었다. 시험자가 접근할 수 있는 정보는 실제 측정되는 데이터인 하중-변위 곡선에 불과하였기 때문이다. 셋째, 시험시 시험편에 실제로 무슨 일이 발생하는지를 알기가 상당히 어려워지는 문제가 있었다. 넷째, 시험편을 시험자가 원하는 위치에 정확히 두고 물성 측정을 하는 것이 상당히 어려운 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 전자현미경 (TEM이나 SEM 등)을 기반으로 한 인시츄 (in-situ) 나노측정기술이 개발되어, 실제 시험과정을 시험자가 모니터링하면서 나노물성을 측정할 수 있게 되었다. 도 1a는 TEM 장비를 도시한 사진, 도 1b는 나노물성 시험장치가 장착된 TEM 홀더를 도시한 사진, 도 2는 역학시험(압입, 압축, 인장 시험)을 위한 TEM 홀더의 확대사진, 도 3, 4는 인장시험 지그(200)의 확대사진, 도 5은 나노와이어에 대한 인장시험의 결과를 도시한 그래프이다. 도 1, 2, 3, 4, 5에 도시된 바와 같이 TEM 등의 장비를 이용하여 나노물성의 측정을 실시간으로 모니터링하면서 측정할 수 있게 되면서, 나노측정기술의 측정 결과에 대한 신뢰성을 보장하게 되는 효과를 발생시켰다.

대한민국 등록특허 10-0905405, 나노와이어의 물성측정장치 및 물성측정방법, 한국표준과학연구원. US 7,451,636, Nanoindentation surface analysis tool and method, International Business Machines Corporation.

이러한 TEM이나 SEM을 기반으로 한 인시츄 나노측정기술은 1D 또는 2D 재료인 나노와이어, 나노입자, 그래핀, h-BN 등의 미소재료에 대한 나노압입시험(nano-indentation test), 인장시험, 압축시험 등을 수행하는 동시에 해당 미소재료의 전기적 및 물리적 성질을 측정할 수 있었다. 이러한 각각의 시험에는 시험편이 해당 시험에 맞게 서로 다른 형태로 제작되어 이용되었다.

특히 나노와이어의 인장시험과 관련하여, 이하에 기재된 바와 같은 일련의 과정이 시험편 제작을 위해 이용되고 있었다. 도 6은 종래의 나노와이어의 인장시험에 대한 나노시험편 제작방법을 도시한 흐름도, 도 7, 8, 9, 10은 종래의 나노와이어의 인장시험에 대한 나노시험편의 제작방법을 도시한 SEM 사진이다. 도 6, 7, 8, 9, 10에 도시된 바와 같이, 종래의 나노와이어 인장시험에 대한 나노시험편 제작방법은 제1단계로 기판 위에 성장한 나노와이어를 초음파로 기판과 분리시킨 후 모재 위에 분산시키고, 제2단계로 나노조작기의 팁(10)을 나노와이어(1)의 단부에 근접시키고(S10), 제3단계로 FIB(Focused Ion Beam)를 이용한 이온빔 조사를 통해 나노조작기의 팁과 나노와이어의 단부(3)를 welding 시키며(S20), 제4단계로 FIB를 이용해 나노조작기의 팁에 단부가 용접된 나노와이어를 커팅하고(S30), 제5단계로 인장시험 지그의 정해진 위치에 나노와이어를 안착시키며(S40), 제6단계로 인장시험 지그와 나노와이어(1)의 양단부를 Pt 증착을 통해 welding(5)하는 방법(S50)으로 나노 인장시험편을 제작하고 있었다.

그러나 나노와이어의 인장시험과 관련된 기존의 이러한 방법은, 나노 인장시험편의 제작 시에 FIB cutting 및 Pt welding의 과정이 반드시 포함될 수 밖에 없었으므로 FIB cutting 과정에서 발생되는 나노와이어의 손상 및 Pt welding 과정에서 발생되는 나노와이어의 프리스탠딩 부분의 오염이 피할 수 없는 문제점으로 대두 되었다. 이러한 나노와이어의 손상 및 오염은 나노측정기술의 측정 결과에 대한 신뢰성을 저감시키게 되는 주요 원인이 되었고, 나노측정기술에서 측정 결과에 대한 신뢰성의 부재는 나노기술의 불확실성을 조장하기에 충분했다.

따라서 본 발명은 상기 제시된 문제점을 개선하기 위하여 창안되었다.

본 발명의 목적은, 종래 나노시험편을 제작할 때 이용되던 FIB cutting 및 Pt welding을 이용하지 않고, 반데르발스 포스를 이용하여 나노시험편을 제작하는 나노시험편 제작장치, 이를 이용한 나노시험편 제작방법, 나노시험편 제작 시스템을 제공하는데에 있다.

이하 본 발명의 목적을 달성하기 위한 구체적 수단에 대하여 설명한다.

본 발명의 목적은, 광학현미경; 상기 광학현미경에 구비되고, 나노시험 지그 및 나노 시료 안착부가 구성되는 스테이지; 및 단부에 팁이 구성되고, 상기 팁에 상기 나노 시료 안착부에 분산된 나노 시료가 부착되며, 상기 나노 시료를 들어올리는 나노조작기;를 포함하고, 상기 나노 시료 안착부와 상기 나노 시료 사이에 작용되는 제1반데르발스 포스의 크기가 상기 팁과 상기 나노 시료 사이에 작용되는 제2반데르발스 포스의 크기보다 작으며, 상기 제2반데르발스 포스의 크기보다 상기 나노시험 지그와 상기 나노 시료 사이에 작용되는 제3반데르발스 포스의 크기가 더 크고, 상기 나노 시료 안착부에서 상기 나노시험 지그로 상기 나노 시료를 이동시켜서 나노시험편을 제작하는 것을 특징으로 하는 반데르발스 포스를 이용한 나노시험편 제작장치를 이용하여 달성될 수 있다.

또한 상기 광학현미경의 작동거리(working distance)는 7.5 mm 내지 18mm 인 것을 특징으로 할 수 있다.

또한 상기 나노 시료는 나노와이어, 나노입자 또는 나노구조체인 것을 특징으로 할 수 있다.

또한 상기 나노 시료는 상기 나노시험 지그와 특정 점도의 접착제에 의해 고정되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한 상기 나노 시료가 분산되는 상기 나노 시료 안착부는 실리콘 웨이퍼로 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 목적은 나노시험편 제작장치의 일구성인 나노조작기의 팁에 상기 나노시험편 제작장치의 일구성인 광학현미경의 나노 시료 안착부 위에 분산된 나노 시료가 부착되는 나노 시료 부착단계; 상기 나노 시료가 상기 팁에서 탈착되고, 상기 스테이지 위에 안착된 나노시험 지그에 안착되는 나노 시료 안착단계; 및 상기 나노시험 지그의 상기 나노 시료가 안착된 부분에 특정 점도의 접착제를 도포하는 UV 글루 도포단계;를 포함하고, 상기 나노 시료 안착부와 상기 나노 시료 사이에 작용되는 제1반데르발스 포스의 크기가 상기 팁과 상기 나노 시료 사이에 작용되는 제2반데르발스 포스의 크기보다 작으며, 상기 제2반데르발스 포스의 크기보다 상기 나노시험 지그와 상기 나노 시료 사이에 작용되는 제3반데르발스 포스의 크기가 더 크고, 상기 나노 시료 안착부에서 상기 나노시험 지그로 상기 나노 시료를 이동시켜서 나노시험편을 제작하는 것을 특징으로 하는 반데르발스 포스를 이용한 나노시험편 제작방법을 제공하여 달성될 수 있다.

본 발명의 목적은 광학현미경; 상기 광학현미경에 구비되고, 나노시험 지그 및 나노 시료 안착부가 구성되는 스테이지; 단부에 팁이 구성되고, 상기 팁에 상기 나노 시료 안착부에 분산된 나노 시료가 부착되며, 상기 나노 시료를 들어올리는 나노조작기; 및 상기 스테이지 및 상기 나노조작기 중 적어도 하나의 구동을 제어하는 제어부;를 포함하고, 상기 나노 시료 안착부와 상기 나노 시료 사이에 작용되는 제1반데르발스 포스의 크기가 상기 팁과 상기 나노 시료 사이에 작용되는 제2반데르발스 포스의 크기보다 작으며, 상기 제2반데르발스 포스의 크기보다 상기 나노시험 지그와 상기 나노 시료 사이에 작용되는 제3반데르발스 포스의 크기가 더 크고, 상기 제어부에서 상기 스테이지 및 상기 나노조작기 중 적어도 하나를 제어하여, 상기 나노 시료 안착부에서 상기 나노시험 지그로 상기 나노 시료를 이동시켜서 나노시험편을 제작하는 것을 특징으로 하는 반데르발스 포스를 이용한 나노시험편 제작 시스템을 제공하여 달성될 수 있다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 의하면 이하와 같은 효과가 있다.

첫째, 본 발명의 일실시예에 따르면 FIB cutting 및 Pt welding을 이용하지 않고, 반데르발스 포스 및 적정 점도의 접착제(예를 들면, UV 글루 등)를 이용하여 나노시험편을 제작하게 되므로 FIB cutting에 의한 나노와이어의 손상과 Pt welding에 의한 나노와이어의 프리스탠딩 부분의 오염을 방지할 수 있는 효과가 있다.

둘째, 본 발명의 일실시예에 따르면 나노측정기술의 측정 결과에 대한 신뢰성을 향상시키게 되는 효과가 있다.

셋째, 본 발명의 일실시예에 따르면 FIB가 아닌 광학현미경을 이용해 나노시험편을 손쉽게 제작할 수 있는 효과가 있다.

넷째, 본 발명의 일실시예에 따르면 나노시험편 제작장치의 비용이 1/3 이하로 저감되는 효과가 있다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 TEM 장비 및 나노물성 시험장치가 장착된 TEM 홀더를 도시한 사진,
도 2는 역학시험(압입, 압축, 인장시험)을 위한 TEM 홀더의 확대사진,
도 3, 4는 나노 인장시험 지그의 확대사진,
도 5는 나노와이어에 대한 인장시험의 결과를 도시한 그래프,
도 6은 종래의 나노와이어의 인장시험에 대한 나노시험편 제작방법을 도시한 흐름도,
도 7, 8, 9, 10은 종래의 나노와이어의 인장시험에 대한 나노시험편의 제작방법을 도시한 SEM 사진,
도 11는 본 발명의 일실시예에 따른 나노시험편 제작방법을 도시한 흐름도,
도 12, 13, 14은 본 발명의 일실시예에 따른 나노시험편 제작방법을 도시한 광학현미경 사진,
도 15은 본 발명의 일실시예에 따른 나노시험편 제작장치를 도시한 사진이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 쉽게 실시할 수 있는 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작원리를 상세하게 설명함에 있어서 관련된 공지기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고, 간접적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 포함한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

나노시험편 제작방법

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 나노시험편 제작방법을 상세히 설명한다.

도 11는 본 발명의 일실시예에 따른 나노시험편 제작방법을 도시한 흐름도이다. 도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 나노시험편 제작방법은 나노와이어 준비단계(S1), 나노와이어 부착단계(S2), 나노와이어 안착단계(S3), UV글루 도포단계(S4), 나노와이어 고정단계(S5)를 포함할 수 있다.

나노와이어 준비단계(S1)는 커팅된 나노와이어를 광학현미경의 샘플 스테이지에 구성되는 실리콘 웨이퍼의 위에 분산시켜 나노 인장시험편에 이용할 나노와이어를 준비하는 단계이다. 실리콘 웨이퍼에 나노와이어를 분산시키는 이유는 나노와이어 부착단계(S2)에서 이용되는 나노조작기의 팁보다 나노와이어에 작용되는 반데르발스 포스가 작기 때문이다. 따라서 본 발명의 범위는 실리콘 웨이퍼에 한정되지 않으며, 나노조작기의 팁보다 나노와이어에 작용되는 반데르발스 포스가 작은 재료를 모두 포함할 수 있다.

나노와이어 부착단계(S2)는 반데르발스 포스를 이용하여 나노조작기의 텅스텐 팁에 나노와이어를 부착시키는 단계이다.

나노와이어 안착단계(S3)는 나노조작기의 팁에 부착되어 있는 나노와이어를 인장시험 지그에 안착시키는 단계이다. 도 12, 13은 본 발명의 일실시예에 따른 나노시험편 제작방법의 나노와이어(본 발명의 일실시예에서는 InAs 나노와이어) 안착단계를 도시한 광학현미경 사진이다. 도 12, 13에 도시된 바와 같이 인장시험 지그에서 나노와이어에 작용되는 반데르발스 포스가 나노조작기의 팁에서 나노와이어에 작용되는 반데르발스 포스보다 크도록 구성하는 경우, 반데르발스 포스에 의해 별다른 조작 없이 나노와이어가 나노조작기의 팁에서 분리되고, 인장시험 지그의 인장시험을 위한 설치 위치인 갭(gap)에 안착되게 된다.

UV글루 도포단계(S4)는 인장시험 지그에 안착된 나노와이어의 단부에 UV 글루를 도포하는 단계이다. 도 14는 본 발명의 일실시예에 따른 나노시험편 제작방법의 일실시예를 도시한 광학현미경 사진이다. 도 14에 도시된 바와 같이 나노와이어의 프리스탠딩 부분을 제외하고, 인장시험 지그와 접하는 부분에 대해서 UV 글루(9)를 도포할 수 있다. 이때 본 발명의 일실시에에 따른 접착제는 UV 글루가 이용되었으나, 적정 점도를 갖는 다른 접착제가 이용될 수도 있다.

나노와이어 고정단계(S5)는 UV 글루가 도포된 나노와이어의 단부에 UV를 조사하는 단계이다. UV의 조사에 의해 UV 글루가 나노와이어의 단부를 인장시험 지그에 고정하게 된다.

본 발명의 일실시예에 따른 나노시험편 제작방법에 따르면 FIB cutting 및 Pt welding을 이용하지 않고, 반데르발스 포스 및 적정 점도의 접착제(예를 들면 UV 글루)를 이용하여 나노시험편을 제작하게 되므로 FIB cutting에 의한 나노와이어의 손상과 Pt welding에 의한 나노와이어의 프리스탠딩 부분의 오염을 방지할 수 있는 효과가 있고, 나노측정기술의 측정 결과에 대한 신뢰성을 향상시키게 되는 효과가 있으며, 일련의 작업을 광학현미경에서 진행하므로 FIB에서 나노시험편 제작시 발생되는 공정의 복잡성 및 고비용성이 배제되는 효과가 있다.

나노시험편 제작장치

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 나노시험편 제작장치를 상세히 설명한다.

도 15는 본 발명의 일실시예에 따른 나노시험편 제작장치를 도시한 사진이다. 도 15에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 나노시험편 제작장치(100)는 광학현미경(150), 나노조작기(120), 나노조작기 전원 및 제어부를 포함할 수 있다. 광학현미경(150)은 나노조작기(120)의 팁(10)을 삽입할 수 있을 정도의 작동거리(working distance)를 갖도록 설계될 수 있다. 본 발명의 일실시예에 따른 광학현미경(150)은 18mm의 작동거리를 갖는 50 배율 또는 7.5mm의 작동거리를 갖는 100 배율의 대물렌즈가 이용되는 것이 바람직하다. 또한 본 발명의 일실시예에 따른 광학현미경(150)의 샘플 스테이지는, 나노와이어를 인장시험 지그에 안착시 얼라인먼트 교정을 용이하게 하기 위해 로테이션 스테이지로 구성되는 것이 바람직하다.

나노조작기(120)는 전원 및 제어부와 연결될 수 있고, 제어부에 의해 자동제어가 가능하도록 구성될 수 있다. 특히 광학현미경(150)으로 나노와이어의 위치 및 인장시험 지그의 나노와이어 설치 위치를 CCD 카메라 등을 이용하여 디지털화한 후 제어부에 의해 나노조작기(120)와 로테이션 스테이지까지 함께 제어하는 경우, 나노시험편 제작장치는 자동화될 수 있다.

이상에서는 설명의 편의를 위하여 인장시험을 기초로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 인장시험에 한정되지 않으며, 다른 시험에 본 발명의 방법이 이용되는 경우를 포함할 수 있다. 또한 이상에서는 설명의 편의를 위하여 나노와이어를 기초로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 나노와이어에 한정되지 않으며, 통상의 기술자에게 나노와이어, 나노입자, 나노구조체에 대한 변경 및 치환이 자명한 범위를 포함할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 상술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

1: 나노재료(나노와이어, 나노입자, 나노구조물 등)
3: 나노재료 단부
5: Pt welding
7: Pt welding 오염부분
9: UV 글루 고정부분
10: 텅스텐 팁
100: 나노시험편 제작장치
120: 나노조작기
150: 광학현미경
200: 인장시험 지그

Claims

광학현미경;
상기 광학현미경에 구비되고, 나노시험 지그 및 나노 시료 안착부가 구성되는 스테이지; 및
단부에 팁이 구성되고, 상기 팁에 상기 나노 시료 안착부에 분산된 나노 시료가 부착되며, 상기 나노 시료를 들어올리는 나노조작기;
를 포함하고,
상기 나노 시료 안착부와 상기 나노 시료 사이에 작용되는 제1반데르발스 포스의 크기가 상기 팁과 상기 나노 시료 사이에 작용되는 제2반데르발스 포스의 크기보다 작으며,
상기 제2반데르발스 포스의 크기보다 상기 나노시험 지그와 상기 나노 시료 사이에 작용되는 제3반데르발스 포스의 크기가 더 크고,
상기 나노 시료 안착부에서 상기 나노시험 지그로 상기 나노 시료를 이동시켜서 나노시험편을 제작하는 것을 특징으로 하는 반데르발스 포스를 이용한 나노시험편 제작장치.
제1항에 있어서,
상기 광학현미경의 작동거리(working distance)는 7.5 mm 내지 18mm 인 것을 특징으로 하는 반데르발스 포스를 이용한 나노시험편 제작장치.
제1항에 있어서,
상기 나노 시료는 나노와이어, 나노입자 또는 나노구조체인 것을 특징으로 하는 반데르발스 포스를 이용한 나노시험편 제작장치.
제1항에 있어서,
상기 나노 시료는 상기 나노시험 지그와 특정 점도의 접착제에 의해 고정되는 것을 특징으로 하는 반데르발스 포스를 이용한 나노시험편 제작장치.
제1항에 있어서,
상기 나노 시료가 분산되는 상기 나노 시료 안착부는 실리콘 웨이퍼로 구성되는 것을 특징으로 하는 반데르발스 포스를 이용한 나노시험편 제작장치.
제1항에 따른 나노시험편 제작장치의 일구성인 나노조작기의 팁에 상기 나노시험편 제작장치의 일구성인 광학현미경의 나노 시료 안착부 위에 분산된 나노 시료가 부착되는 나노 시료 부착단계;
상기 나노 시료가 상기 팁에서 탈착되고, 상기 스테이지 위에 안착된 나노시험 지그에 안착되는 나노 시료 안착단계; 및
상기 나노시험 지그의 상기 나노 시료가 안착된 부분에 특정 점도의 접착제를 도포하는 접착제 도포단계;
를 포함하고,
상기 나노 시료 안착부와 상기 나노 시료 사이에 작용되는 제1반데르발스 포스의 크기가 상기 팁과 상기 나노 시료 사이에 작용되는 제2반데르발스 포스의 크기보다 작으며,
상기 제2반데르발스 포스의 크기보다 상기 나노시험 지그와 상기 나노 시료 사이에 작용되는 제3반데르발스 포스의 크기가 더 크고,
상기 나노 시료 안착부에서 상기 나노시험 지그로 상기 나노 시료를 이동시켜서 나노시험편을 제작하는 것을 특징으로 하는 반데르발스 포스를 이용한 나노시험편 제작방법.
광학현미경;
상기 광학현미경에 구비되고, 나노시험 지그 및 나노 시료 안착부가 구성되는 스테이지;
단부에 팁이 구성되고, 상기 팁에 상기 나노 시료 안착부에 분산된 나노 시료가 부착되며, 상기 나노 시료를 들어올리는 나노조작기; 및
상기 스테이지 및 상기 나노조작기 중 적어도 하나의 구동을 제어하는 제어부;
를 포함하고,
상기 나노 시료 안착부와 상기 나노 시료 사이에 작용되는 제1반데르발스 포스의 크기가 상기 팁과 상기 나노 시료 사이에 작용되는 제2반데르발스 포스의 크기보다 작으며,
상기 제2반데르발스 포스의 크기보다 상기 나노시험 지그와 상기 나노 시료 사이에 작용되는 제3반데르발스 포스의 크기가 더 크고,
상기 제어부에서 상기 스테이지 및 상기 나노조작기 중 적어도 하나를 제어하여, 상기 나노 시료 안착부에서 상기 나노시험 지그로 상기 나노 시료를 이동시켜서 나노시험편을 제작하는 것을 특징으로 하는 반데르발스 포스를 이용한 나노시험편 제작 시스템.