Development of non-contact measurement system for local impurity density in semiconductor using magnetic-force microscopy
利用磁力显微镜开发半导体局部杂质密度非接触测量系统
基本信息
- 批准号:22H01498
- 负责人:
- 金额:$ 11.4万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
- 财政年份:2022
- 资助国家:日本
- 起止时间:2022-04-01 至 2026-03-31
- 项目状态:未结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
交付申請書の研究実施計画の段階では,2022年度には磁気力顕微鏡を購入してそれを改造する計画を立てていたが,世界的な物流の乱れと半導体不足のため,機種選定して発注した装置の納品が大幅に遅れ,実験は計画通りには進まなかった。しかし,その時間を利用して理論的研究を進めた。磁気力顕微鏡を用いて非磁性導体を検出する原理は,①磁気力顕微鏡の磁化をもったプローブの振動により非磁性導体中に渦電流が流れる,②非磁性導体中に流れた渦電流が磁場を発生する,③発生した磁場の勾配により磁気力顕微鏡のプローブの磁気モーメントが力を受けプローブの振動が変調される,④プローブの振動が変調されると非磁性導体中の渦電流も変化する,②に戻る,という無限ループが定常状態になることである。この現象の連立運動方程式を立て,自己無撞着な解析解を求めるのは非常に難しい。自己無撞着な積分方程式を解く難しさと,無限大に発散する被積分関数の取り扱いに関する難しさがある。2022年度は,物性理論の研究者との共同研究を実施し,この解析解(近似解)を求めることに成功した。そこでは,半径の異なる渦電流間の相互作用については1次までを残す近似を行った。また無限大に発散する被積分関数の取り扱いは,発散するところで被積分関数を展開し,最も大きく発散している項で全体を置き換える近似を行った。結果的には,半径の異なる渦電流間の相互作用の効果は非常に小さくて,現状の実験ではあまり気にしなくてもよいことが明らかとなった。この成果は2023年3月の応用物理学会で発表した。
The phase of the research and implementation plan for the submission of the application is to establish a plan for the purchase and renovation of magnetic micromirrors in 2022, and the world's logistics chaos and semiconductor shortage, model selection, development and equipment production are to be greatly improved. The study of time utilization theory is advancing. The principle of magnetic force micro-mirror in non-magnetic conductor detection is as follows: (1) magnetic force micro-mirror magnetization vibration due to eddy current flow in non-magnetic conductor;(2) eddy current flow in non-magnetic conductor due to magnetic field generation;(3) magnetic force micro-mirror magnetization due to magnetic force vibration due to modulation;(4) The vibration of a non-magnetic conductor changes due to eddy currents, and (2) the vibration of a non-magnetic conductor changes due to steady states due to infinity. The phenomenon of continuous motion equation is established, and its analytical solution is very difficult. It is difficult to solve the integral equation without collision, and it is difficult to solve the integral equation without infinite dispersion. In 2022, the researchers of physical property theory jointly carried out research, and the analytical solution (approximate solution) was successfully sought. The interaction between eddy currents with different radii is a first-order approximation. For infinite dispersion, the integral relation is expanded, and for maximum dispersion, the integral relation is changed. As a result, the interaction between eddy currents with different radii is very small. The results were announced by the Society for Applied Physics in March 2023.
项目成果
期刊论文数量(1)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
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