파장-선택적 주사 광전자 현미경을 통한 국소적 밴드 갭 에너지 매핑 방법
METHOD FOR MAPPING LOCALIZED BANDGAP ENERGY VIA SELECTIVE-WAVELENGTH SCANNING PHOTOCONDUCTIVITY MICROSCOPY
특허 요약
일 실시예에 따른 국소적 밴드 갭 에너지 매핑 방법은 2차원 물질에서 국소적 밴드 갭 에너지의 변화를 측정하기 위한 방법이 제공된다. 단색광을 구현할 수 있는 단색기와 결합된 전도성 원자힘 현미경을 이용하는 국소적 밴드 갭 에너지 매핑 방법을 이용하여, 단층의 2차원 물질에서 국소적 밴드 갭 에너지를 나노스케일 단위로 고해상도로 이미징할 수 있으며, 나아가 단층-이중 층 인터페이스와 같은 복잡한 구조에서도 국소적 밴드 갭 에너지 측정이 가능하여 각 물질을 구분할 수 있다. 또한, 국소적 밴드 갭 에너지의 2차원 공간적 변화의 고해상도 이미징과 동시에, 국소 결함(국소 변형, 국소 전하 트랩 밀도 등)을 측정하여, 국소 결함이 국소적 밴드 갭 에너지에 미치는 영향을 정량적으로 분석할 수 있으며, 이에 따라 일 실시예에 따른 국소적 밴드 갭 에너지 매핑 방법은 광전자 소자 개발에 응용될 수 있다.
청구항
| 번호 | 청구항 |
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| 1 | 원자층 두께의 전도성 필름이 형성된 샘플에 부착한 전극과 전도성 원자힘 현미경에 연결된 전도성 탐침 사이에 전압을 인가하는 단계,단색기로 복수의 파장을 갖는 복수의 단색광을 조사하여, 상기 샘플의 표면에 래터럴(lateral) 방향으로 흐르는 광전류를 이미징하는 단계,복수의 파장 별로 광전류 이미지를 광전도도 이미지로 변환하는 단계, 그리고복수의 파장 별로 광전도도 값을 광 에너지에 대해 선형 피팅(fitting)하여, 국지적 밴드 갭 에너지 이미지를 생성하는 단계를 포함하는, 파장-선택적 주사 광전자 현미경을 통한 국소적 밴드 갭 에너지 매핑 방법. |
| 2 | 제1항에서, 국소 변형 이미지와 국소 전하 트랩 밀도 이미지를 영역별로 나누어 국소 밴드 갭과의 상관관계를 분석하는 단계를 더 포함하는,파장-선택적 주사 광전자 현미경을 통한 국소적 밴드 갭 에너지 매핑 방법. |
| 3 | 제2항에서,상기 국소 변형 이미지는 토포그래피 데이터로부터 얻으며, 하기 식 1에 의해 계산되는 것인, [식 1]여기서, εxx는 변형률(strain), l은 측정 포인트로부터 중간 표면(mid-surface)까지의 거리, κ는 곡률, h는 전도성 필름의 두께, 그리고 w는 횡변형률이고, x 방향은 원자힘 현미경 측정 시 빠른 스캔 방향이고, y 방향은 원자힘 현미경 측정 시 느린 스캔 방향인,파장-선택적 주사 광전자 현미경을 통한 국소적 밴드 갭 에너지 매핑 방법. |
