높은 탄성력의 금 나노선을 이용한 SPM 프로브 제조 및 접촉 힘에 따른 저항의 변화

Title
높은 탄성력의 금 나노선을 이용한 SPM 프로브 제조 및 접촉 힘에 따른 저항의 변화
Authors
서종현이건배성태연최인석김봉수안재평
Keywords
SPM; 나노프로브; 나노접점
Issue Date
2011-11
Publisher
현미경학회
Abstract
본 연구에서 우리는 고종횡비, 고탄성, 고강도, 고분해능, 고전도성을 갖는 단결정 금 나노선의 우수한 기계적 전기적 특성을 이용하여 SPM 프로브를 제조하였으며, 제조된 금 나노선 프로브를 사용하여 압축 하중 동안 전기적 특성을 실시간으로 평가하였다. 압축실험에서, 금 나노선 SPM프로브는 1.14%의 높은 탄성변형과 약 8.869 MPa의 임계응력 이상에서 버클링 현상이 발생하였다. 또한 압축 응력동안 계산된 금 나노선의 탄성계수는 77.77GPa로 이는 이론적인 벌크 금의 탄성계수(78GPa)와 유사하였다. SPM 나노프로브의 저항의 변화는 탄성 영역과 버클링 영역 안에서 금 나노선의 기계적 특성 변화와 정확히 일치하였다. 밴딩이 발생될 때까지, 압축 응력이 증가함에 따라 접촉 면적이 증가하여 접촉 저항은 감소하였다. 시편과 나노프로브 팁의 접촉 면적은 elastic deformation theory에 의해 잘 일치된다. 버클링이 발생하면, 압축 응력은 일정한 값을 가지며, 접촉 면적의 변화가 더 이상 발생하지 않는다. 따라서 일정한 응력은 금 나노선의 SPM 프로브가 일정한 저항을 나타나게 해준다. 결론적으로, 버클링에 의한 접촉 면적의 안정화는 SPM 프로브와 시편 표면 사이의 안정적인 접촉 뿐 아니라 노이즈가 없는 높은 신뢰도의 전기적 저항을 제공한다.
URI
http://pubs.kist.re.kr/handle/201004/40897
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KIST Publication > Conference Paper
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