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[이슈페이퍼 2020-4호] 나노기술의 첨병, 전자현미경

분류 기술동향 > 바이오융합
출처 국가나노기술정책센터 조회 1391
자료발간일 2020-12-24 등록일 2021-01-06
내용바로가기 https://www.nnpc.re.kr/bbs/board.php?bo_table=04_01_02&wr_id=22
평점 5점만점에 5.0점입니다. (참여자 1명)

 

나노기술의 첨병, 전자현미경

 

 

목차

1. 개요

2. 기술, 산업동향

3. 정책동향

4. 시사점 및 정책제언

붙임


1. 개요

- 작성배경

■ [4차 산업혁명과 나노공정] 4차 산업혁명의 초연결성(Hyper-Connected), 초지능성(Hyper-Intelligent)을 구현하기 위한 초저전력 반도체, 스마트 센서, 플렉서블 디스플레이, 고효율전지 등은 나노공정이 필수기술로 적용



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■ [전자현미경의 활용확대] 1 nm 수준까지 제어하는 나노기술이 대량생산 메모리반도체 공정에 적용되고 있으며, 이때 제품구조 및 불량의 분석을 위해 전자현미경이 폭넓게 활용
- 반도체 공정이 100 nm 수준으로 작아지면서 나노공정이 적용되어 공정 모니터링을 위해 전자현미경이 필수적으로 활용되기 시작하였고, 최근에는 10 nm 이하로 10배 이상 작아지고 있는 가운데 반도체, 디스플레이, 이차전지 등의 개발 및 생산을 위한 분석장비로 전자현미경 활용
- 전자현미경은 나노스케일, 더 나아가 원자스케일로 이미징을 하면서 구조 및 성분을 동시에 분석할 수 있는 유일한 측정수단



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■ [전자현미경의 발명] 빛의 굴절을 이용해 물체를 관찰할 경우 0.2 ㎛보다 작은 물체는 볼 수 없지만, 전자 파장은 가시광선의 10만분의 1 수준으로 원자 관찰이 가능
- 광학현미경이 박테리아 같은 마이크로미터의 물체를 볼 수 있는 시대를 열었다면, 전자현미경은 바이러스나 DNA 같은 나노미터 크기의 물체를 볼 수 있는 시대를 선도
-전자현미경은 원자스케일의 분해능에서 재료를 분석할 수 있는 유일한 분석장비로, 20세기의 가장 중요한 발명 중 하나이며 독일의 전기공학자 에른스트 루스카는 전자현미경 개발로 1986년 노벨 물리학상을 수상
- 2017년에는 저온전자현미경 기술을 개발한 공로로 스위스의 자크 뒤보셰와 미국의 요아힘 프랑크, 영국의 리처드 핸더슨이 공동으로 노벨 화학상을 수상



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■ [전자현미경 선도국가 현황] 전자현미경 제작 선진국인 독일, 일본, 미국은 전자현미경 보급률 또한 높아 나노기술을 기반으로 하는 효율적인 나노융합기술 개발 가능
- 일본은 전자현미경이 12만대 이상 보급되어 있으며, 한국은 2,000대 수준
 
■ [국산화의 한계] 기반기술 및 테스트베드의 부족, 연구환경 미흡 등으로 인해 전자현미경 국산화 및 개발상의 어려움 상존
- 광학기술, 소프트웨어 기술 등의 기술수준이 낮으며, 관련 기술개발 완료 후 장비 성능을 평가할 테스트베드 부재
- 타 분야 장비보다 개발 및 사업화 기간이 길게 걸리는 분야라는 특성에도 불구하고 정부의 장기적인 연구지원 불충분
 
■ [전자현미경 개발 필요성] 전자현미경 제작기술 확보는 광학기술 수준 제고로 이어져
- 광학기반 첨단 장비산업 자립화를 촉진할 수 있으며, 전자현미경 보급 확대를 통한 나노융합기술 산업 활성화 기여 가능



...................(계속)

 

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