名古屋대학 이공과학종합연구센터의 田中信夫 교수 등은 특수렌즈와 컴퓨터 제어기술을 이용하여 렌즈의 굴절을 보정할 수 있는 전자현미경을 개발, 반도체 디바이스 재료인 실리콘(Si)과 산화실리콘(SiO2)의 계면을 분해능 0.13나노미터 이하에서 직접 관찰하는데 성공했다. 0.1나노미터 레벨의 고분해능으로 실리콘 계면을 직접 관찰한 것은 세계 최초라고 한다. 앞으로 나노테크놀러지 연구를 뒷받침할 기반기술로서 더욱 고도화를 추구해 나갈 것이다. 이번 연구에 사용한 200킬로볼트 투과전자현미경은 일반적으로는 분해능이 0.2나노미터 정도라고 한다. 전자현미경은 렌즈의 굴절 보정이 어렵기 때문에 지금까지 화상처리기술 등 주변기술의 연구로 정도향상을 꾀해 왔다. 이번 연구에서는 특수렌즈를 사용한 굴절보정장치를 일본산 200킬로볼트 투과전자현미경을 사용, 모든 전자빔이 정확한 초점거리에서 상을 맺도록 개선. 이로써 ‘예리한’ 계면의 상을 얻어 계면관찰이 용이하게 되었다. 보정장치를 빌트인식으로 함으로써 동화(動畵)에서의 관찰도 가능. 설치 면적도 줄일 수 있었다. 전자현미경으로 물질의 원자단위에서의 직접관찰을 용이하게 한 이번 연구는 반도체 기술 등 나노테크 연구를 촉진하는 방향으로 이어질 듯 하다. 앞으로는 더욱 정밀도를 높여 2~3년 후를 목표로 Si속의 산소원자를 파악, 계면의 산화상태를 직접 관찰할 수 있게 한다. 이 연구는 文部科學省의 ‘액티브 나노계측 기반기술의 개발 프로젝트’의 일환으로서 파인세라믹스 센터, 東京대학 종합연구기구와 공동으로 추진했다. 렌즈 굴절 보정장치는 日本電子와 공동개발했다. (NK)