[실험설계] 스핀코팅의 원리 및 AFM 분석

목차

1. 스핀코팅 (Spin coating)

2. Surface profiler

3. Atomic Force Microscope (AFM)
1) 접촉식 (contact mode) AFM
2) 비접촉식 (non-contact mode) AFM

4. 실험 방법
(1) 시료 제작
(2) 측정 방법
(3) 두께 측정
(4) 표면 거칠기 측정

본문내용

1. 스핀코팅 (Spin coating)

용액을 기판 위에 떨어트린 후 기판을 회전시켜 그 원심력으로 박막을 형성하는 것을 말한다. 저분자 물질의 증착법인 진공 증착법과 비교하여 진공 상태를 필요로 하지 않고 일반 대기상태의 상온에서 할 수 있다는 특징을 가지고 있다. 하지만 소자의 효율을 높이기 위해 다층막을 형성할 수 없고 원하는 부위만이 아닌 기판 전 영역에 걸쳐 박막이 형성되기 때문에 전극과의 접촉을 위해 전극 contact 부분을 직접 지워주어야 하는 번거로움이 있다.
Spin coating 에 영향을 주는 요인으로는 용액의 점도, 회전 속도(rpm), 회전시간 등이 있다.

2. Surface profiler

박막의 두께를 측정하는 방법으로는 surface profiler, ellipsometer 등이 있다. 진공 증착을 하는 저분자의 경우는 쉐도우 마스크를 이용하여 증착된 부분과 안 된 부분의 구분이 가능하여 단차가 확실하게 나타나지만, 고분자의 경우는 기판 전체에 박막이 코팅되므로 박막의 일부를 지워주어야 한다. 박막을 지워줄 때는 용질의 종류와 패턴 형성 모양에 따라 remover의 선택이 달라지는데 통상 메탄올이나 아세톤 등의 유기용제를 사용한다. 이 때 사용하는 용매는 boiling point 가 낮아 증발이 잘 되는 물질은 사용을 피한다.

3. Atomic Force Microscope (AFM)

팁과 샘플 사이의 원자 힘을 사용하여 샘플 표면을 측정할 수 있으며 원자 지름의 수 십분의 1 까지 측정할 수 있는 현미경이다. 전자 현미경의 배율이 최고 수십만 배인데 비해 AFM의 배율은 최고 수천만 배로써 개개의 원자를 관찰할 수 있다.

참고자료

· 없음