汉阳大学멤버십토토团队，开发出捕捉半导体微小缺陷的超高分辨率光学显微镜技术

汉阳大学化学科멤버십토토研究团队宣布，他们开发出一种全新的光学成像技术，突破了传统光学显微镜的分辨率极限，可对半导体纳米缺陷进行超高分辨率观测。本研究被视为一种能够同时弥补光学显微镜与电子显微镜技术局限的新型检测平台。

随着超微细工艺技术的发展，当今的半导体结构已经精细到比人类头发细数千倍的纳米级别。在这种超微细半导体结构中，即便是极小的缺陷，也可能对整体产品性能造成重大影响。然而，目前广泛使用的光学显微镜受制于光的衍射极限，难以观测纳米结构；电子显微镜虽具备高分辨率，但检测耗时长且成本高。

为解决这一问题，金教授团队开发出一种成像技术，通过在半导体的核心材料之一——二氧化硅（SiO₂）结构中人为制造缺陷，诱导出强烈的发光特性。该方法结合电子束（物理刺激）与巯基水溶液（化学刺激），在二氧化硅结构中引入缺陷，从而实现了传统光学设备无法完成的纳米级成像。

该技术能够精确捕捉传统光学设备难以分辨的、尺寸仅数十纳米的二氧化硅图案与缺陷，尤其可以高于电子显微镜的灵敏度检测 ▲纳米颗粒 ▲图案断裂（line break） ▲剥离（delamination）等多种缺陷类型。此外，该方法仅对二氧化硅材料产生选择性反应，具备“材料特异性”观测的优势，应用潜力广泛。

金斗里教授表示：“本研究将光学显微镜的分辨率提升了五倍以上，能够清晰观测到纳米级结构，是一次技术上的突破”，并补充说“未来不仅可应用于半导体，还能推广至生物、纳米材料分析等多个领域”。

该研究在科学技术信息通信部与韩国研究财团的理工领域基础研究项目（优秀新进研究支援项目）以及韩国东丽科学振兴财团“韩国东丽Fellowship”的支持下完成。研究成果已于7月25日在线发表在美国化学会（ACS）出版的国际权威学术期刊《Journal of the American Chemical Society（JACS）》上。论文题为《Super-Resolution Imaging of Semiconductor Nanopatterns Using the Non-Bridging-Oxygen-Hole-Center-Based Photoluminescence Enhancement Effect》，其中洪里泓、郑义敦研究员为第一作者，高佳恩研究员为参与作者，金斗里教授为通讯作者。