Atom Probe Tomography (APT) is an analytical technique specialized in investigating structure-composition-property relationship due to its capability of obtaining 3-dimensional information on the specimen in atomic-scale spatial and chemical resolution. Until recently, studies using APT have been mainly focused on bulk metal or semiconductors, and standardized sample preparation method for nanomaterials has not been established yet. Furthermore, Local magnification effect-induced artifacts caused by large evaporation field difference has been another obstacle in using APT in nanomaterial analysis. In this study, a pulsed-electrodeposition based sample preparation method for nanomaterials have been proposed. Using TAPSim, a 3-dimensional field evaporation simulation software package, the scale and the mechanisms of artifacts observed in APT analysis were studied.
Atom Probe Tomography (APT)는 원자단위의 조성적, 공간적 해상도로 물질에 대한 3차원적 정보를 얻을 수 있어 나노미터 규모의 구조-조성-물성 상관관계를 분석하는 데 매우 강력한 분석 기법이다. APT를 활용한 종래의 연구는 금속과 반도체 등 Bulk 물질에 집중되었으며, 나노입자 등 나노물질의 분석을 위한 표준화된 시편 제작 기법은 정립되지 않았다. 이에 더하여 물질의 전계증발계수 차이로 인해 발생하는 Local magnification effect에 의한 artifact가 나노물질의 APT 분석에 장애로 작용하고 있는 실정이다. 이러한 문제를 극복하기 위하여 본 연구에서는 펄스 전기도금법을 이용한 나노입자의 APT 시편 제작 기법을 제안하고, 이를 사용한 APT 분석을 진행하였다. 3차원 전계증발 시뮬레이션 소프트웨어인 TAPSim을 이용해 APT 분석 결과에서 나타나는 artifact의 원인 및 규모를 해석하였다.
