in situ 와 ex situ

실험 연구를 하다 보면 in-situ라는 말이 정말 많이 나옵니다.

in-situ라는 단어는 정말 광범위하게 쓰이기 때문에 한줄로 설명하기가 약간 애매합니다. 따라서 본 포스팅에서는 in-situ라는 뜻을 예를 들어 설명해 보겠습니다.

 

반도체 물질을 제작하는 방법중에 스퍼터라는 방법이 있습니다.

압력이 매우 낮은 진공 상태에서 물질의 원자를 하나하나 때서 붙이는 방법입니다.

이 방법으로 실리콘 위에 티타늄과 알루미늄을 겹겹이 쌓은 물질을 만들어 보겠습니다.

만약 스퍼터를 할 수 있는 장비안에 티타늄과 알루미늄이 둘 다 들어있다면,

실리콘을 움직이지 않고 한 장비에서 알루미늄과 티타늄을 쌓을 수 있습니다.

이러한 상황을 in-situ라 합니다.

 

만약 티타늄이 들어있는 스퍼터 안에 알루미늄이 없다면,

티타늄이 있는 스퍼터 장비에서 티타늄을 쌓고, 진공이 아닌 공기 중에 실리콘을 빼서

알루미늄이 들어있는 다른 스퍼터 장비에 넣어 알루미늄을 쌓아야 합니다.

이를 ex-situ라 합니다.

 

공기중에 노출되는 ex-situ의 경우 실험에 영향을 주는 요소가 엄청나게 늘어날 수 있습니다.

티타늄을 쌓은 실리콘이 공기중에 노출 된다면, 산소와 결합하여 티타늄이 산화가 되며, 티타늄에 탄소가 엄청나게 결합하고, 사람의 각질이나, 침, 먼지 같은 게 마구 들러붙을 수 있습니다.

따라서 in-situ로 하면 신뢰도가 높은 실험이라고 생각할 수 있습니다.

 

이런 개념은 모든 과정에 적용 됩니다.

 

예를 들어 분석을 한다고 할 때

실리콘에 티타늄을 쌓음과 동시에 분석을 할 때를 in-situ라 하고,

실리콘에 티타늄을 다 쌓고 밖으로 꺼내 따로 분석을 할 때를 ex-situ라 합니다.