반도체 레이저를 이용한 극소형 scanning Confocal Microscope의 제작 = Scanning Confocal Microscope using a Semiconductor Laser

국문 초록 (Abstract)

반도체 레이저를 이용하여 작고 간단한 scanning confocal microscope를 구성하였다. 반도체 레이저는 단일 모드이고 파장이 780 nm인 Sharp LT022MC를 사용하였다. 그리고 반도체 레이저를 사용하게 되면 시료표면에서 반사되는 신호를 직접 검출할 수 있어서 편리하다.
Scanning confocal microscope는 3차원 영상을 얻을 수 있으므로 기존의 금속 현미경으로는 관찰할 수 없었던 시료표면의 깊이와 거칠기를 관찰할 수 있다. 따라서 표면 측정용으로 널리 사용할 수 있을 뿐만 아니라 반도체 분야, 생물학 분야 등 여러 분야에서 폭넓게 사용될 수 있다.
시료로는 TIP-32C power transistor, compact disk 그리고 반도체 mask를 사용하였다. Compact disk의 정보를 담고 있는 pit는 표준 시료를 대신할 수 있는 것으로 우리가 구성한 scanning confocal microscope의 분해능을 간접적으로 보여준다.
시료를 3차원 scan 하기 위해 X, Y축은 magnet galvanometer를 사용하였고 Z축은 linear stage를 이용하였다. 이때 사용된 magnet galvanometer는 linear tracking 방식의 CD-player에서 사용되는 actuator를 사용하였다. 또한 magnet galvanometer를 제어하기 위해 data acquisition 보도 DT31-EZ의 DAC를 사용하였으며, 영상 신호 입력에는 ADC 단자를 이용하였다. Data acquisition 보드의 DAC와 ADC를 제어하기 이한 소프트웨어 프로그램은 비쥬얼 베이직으로 구성하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

A compact scanning confocal microscope has been constructed using a semiconductor laser. A single mode Sharp LT022MC with 780nm was used as a semiconductor laser. Semiconductor laser is convenient to use as a illuminating source because it also detects the signal reflected from the surface of a specimen.
Scanning confocal microscope can observe depth and roughness of specimen because it displayed three-dimensional images. Therefore it is widely used for the fields of the semiconductor or biology. Specimens were a TIP-32C power transistor, a semiconductor mask and a compact disk. The resolution of our device was obtained by using compact disk pit as a test sample.
The magnet galvanometer which was taken from a CD player was used to scan the surface of the specimen along the X, Y axes and to adjust a linear stage along the Z axis. The DAC channel of a data acquisition board DT31-EZ was used to control the magnet galvanometer and the ADC channel was used to obtain image signal. Visual basic was used as software program to control DAC and ADC of a data acquisition board.