Challenges for various applications of atomic-scale insights by atom probe tomography

Abstract

원자 수준의 공간분해능과 수십 ppm 수준의 분석효율을 가지고 있는 Atom probe tomography (APT) 분석은 다양한 에너지소재와 첨단 반도체, 열전소재, 철강, 알루미늄합금, 디스플레이 등 다양한 분야에 응용되어 효율을 향상시키는데 기여하고 있습니다. 특히 3차원적으로 수소와 리튬을 포함한 모든 원소의 정량분석을 수행함으로써 재료 내부의 성능 저하 원인 분석이 가능하게 되었습니다. 본 연구에서는 그림 1(좌과 같이 이차전지인 NCM(111)에서의 사이클수명에 따른 표면조성변화가 수명 저하에 미치는 영향을 분석하였고, 그림 1(우)에서는 SiO에 Li/Si 비율에 따라서 Si 결정립이 조대화되는 것을 APT로 분석함으로써 초기 효율을 향상키켰으며, 그림 2와 같이 열전소재 (SnSe)에 APT 분석을 수행함으로써 입계에 존재하는 산소를 검증하고, 정제법을 개발함으로써 열전성능을 향상시키는 연구를 수행하였습니다.