原子直視ホログラフィ-電子顕微鏡による超格子界面の電位分布の直接観察

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原子直視分析電子顕微鏡(JEM-4000EX)用の電子線バイプリズムシステムを開発した。このシステムはすでに我々が開発した加熱清浄型電子線バイプリズムに微少偏向電極を取り付け、機械的振動を伴うことなく、電子線バイプリズムと試料との位置関係を調整することが出来るように設計した。このバイプリズムシステムにより反射型の電子線木にグラフィを行い、GaAs(110)面に存在するScrew転位による1原子ステップの設差を定量的に測定することに成功した。このため電導機を用いたホログラム再生用のソフトを開発し、良好な両性像が得られることを実験により確認した。次に、よりコヒ-レンスの高い電子線を得るため、熱電界放射用陰極として、LaB_6(310)陰極の動作特性を詳細に調べ、高鮮度電子鏡用陰極として、極めて優れた特性を有することを一連の輝度測定実験より確かめた。即ち、20kvで、JEM100C-FEG電子顕微鏡を用いて夫々熱電子放射と熱電界放射における輝度測定を行ったところ、後者の方が約2ケタ高い輝度の値を示した。以上の研究によって、今回開発したLAB_6(310)熱電界放射型電子鏡と微少偏向用電極をもつバイプリズムシステムを電子顕微鏡に組み込むことによって、高分解能反射型電子線ホログラフィ-が実現するとの確信を得た。このシステムによって本研究の目的とする半導体超格子界面の電位分布の定量測定が実現出来るものと考えている。今後は、LAB_6(310)陰極の最適動作条件下での実験の遂行と、電子線ホログラフィ-による像両生についての理論的取扱いについてより詳細な検討を行うことが課題である。この点についてすでに若干の結果が得られており、十分な見通しが得られている。