주사형 근거리 광학현미경의 개요 및 응용
근거리장 광학현미경은 주사전자현미경, 주사터널링현미경 등 기존 광학현미경의 저해상도, 생체시료 손상 등의 단점을 극복할 수 있기 때문에 특히 생물의학, 나노재료, 마이크로전자공학 분야에서 점점 더 널리 사용되고 있다. 연구 분야.
SNIM(스캐닝 근거리 광학 현미경)은 SNOM의 한 분야이며 적외선 분야에 SNOM 기술을 적용한 것입니다. 고해상도 정보를 얻기 위해 위치 지정, 스캐닝 및 근거리 감지에 사용되는 마이크로프로브는 SNIM의 매우 중요한 부분입니다. 마이크로프로브에는 다양한 형태가 있으며 대략적으로 작은 구멍 프로브와 비홀 프로브의 두 가지 범주로 나뉘며, 작은 구멍 프로브는 종종 광섬유 프로브입니다. 광섬유 프로브와 측정 대상 시료 사이의 거리가 일정한 경우 광섬유 프로브의 광 통과 구멍의 크기와 팁의 원뿔 각도 모양에 따라 SNIM의 분해능, 감도 및 전송 효율이 결정됩니다. 그러나 SNIM 및 마이크로프로브용 적외선 광섬유를 만드는 것은 더 어렵습니다. 가시광선 대역의 광섬유 프로브 준비와 비교하면 중적외선 대역(2.5~25mm)에 적합한 광섬유 유형이 너무 적습니다. 반면, 기존 적외선 광섬유는 상대적으로 부서지기 쉽고 연성과 유연성이 좋지 않습니다. 그리고 화학적 성질도 이상적이지 않습니다. 빛의 감쇠를 줄이기 위해 고품질의 적외선 광섬유 프로브를 만드는 것은 어렵습니다.
SNIM을 연구하는 일부 외국 기관에서는 일본의 Kawata 등이 개발한 구면 프리즘 프로브, 독일의 Fischer 등이 개발한 사면체 프로브, 가장 최근에는 반도체를 사용하는 KNOLL 등 다른 형태의 광학 프로브를 프로브에 채택했습니다. 실리콘) 폴리머로 만든 비다공성 산란 프로브 등. 위에서 언급한 마이크로 프로브 솔루션은 높은 수준의 제조 기술과 전문 장비가 필요하기 때문에 우리에게는 불가능합니다. 그리고 SNIM 디자인이 반사 모드를 선택했기 때문에 마침내 광섬유 프로브 솔루션을 채택했습니다. .
마이크로프로브 개발 과정에서는 두 가지 측면을 고려해야 합니다. 한편으로는 광학 프로브의 광 통과 구멍을 가능한 한 작게 만들어야 합니다. 반면, 광 통과 구멍을 통과하는 광속은 가능한 한 작아야 합니다. 높은 신호 대 잡음비를 얻으려면 크기가 커야 합니다. 광섬유 프로브의 경우 바늘 직경이 작을수록 분해능은 높아지지만 빛 투과율은 낮아집니다. 동시에 프로브의 원뿔 끝은 가능한 한 짧아야 합니다. 원뿔 끝이 길수록 빛이 파장보다 작은 도파관을 통해 더 멀리 전파되어 빛 감쇠가 더 커지기 때문입니다. . 따라서 광섬유 프로브 생산에서 추구하는 목표는 작은 바늘 크기와 짧은 테이퍼 팁을 갖춘 바늘 팁을 얻는 것입니다.
