走査トンネル顕微鏡を用いた定在波法により界面散乱の位相の研究

使用扫描隧道显微镜通过驻波法研究界面散射的相位

• 批准号: 06238215
• 负责人: 長谷川 幸雄
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-06238215/
• 关键词: 走査トンネル顕微鏡; 走査トンネル分光; 電子定在波; 電子散乱; 仕事関数; ガリウムひ素表面

最近のデバイスの設計においては縮小化に伴い、構成する物質間の界面の影響が全体の特性に及ぼす割合が高まっている。このため、金属・金属、金属・半導体、半導体ヘテロ界面など各種界面における電気的特性をナノレベル・原子レベルのスケールで理解することは重要となってきている。本研究では、原子レベルの空間分解能で物質表面の構造を明らかにすることのできる走査トンネル顕微鏡(STM)を界面の研究に適用して、界面における構造と電気的特性との関連を直接的に対応づけることを目的としている。STMにより界面をプローブしその像を得る方法は幾つか提案されているがここでは界面での散乱により薄膜層内に閉じこめられた電子定在波を検出することにより界面の特性を調べる手法を用いる。本研究では特定の界面系に限定するつもりはないが、これまでテストケースとして、ほぼ整合な金属・金属界面であるPd/Cu(111)界面の研究を進めている。この系は、両金属の仕事関数の差が大きく界面における散乱強度が大きいことが予想され、したがって界面散乱による定在波が検出されやすいと考えられる。現在、この界面における仕事関数(ポテンシャルに相当)がPd層の厚さによってどう変化するかを測定している。また、超高真空STMにMBEを取り付けての実験を行っており、半導体ヘテロ界面の基板として適当と考えられるGaAs(001)表面のSTMによる研究も進めており、この表面でのさまざまな構造についての原子構造が明らかにしている。

Recent の デ バ イ ス の design に お い て は downsizing に い, constitute す る の の interface between material effect on the characteristic が all の に and ぼ す cut and high が ま っ て い る. こ の た め, metal, metal, metal, semiconductor, semiconductor ヘ テ ロ interface な ど various interface に お け る electrical characteristics of 気 を ナ ノ レ ベ ル · atoms レ ベ ル の ス ケ ー ル understand で す る こ と は important と な っ て き て い る. This study で は, atomic レ ベ ル の space decomposition can で の material surface structure を Ming ら か に す る こ と の で き る walkthrough ト ン ネ ル 顕 micro mirror (STM) を interface の に applicable し て, interface に お け る tectonic characteristics of と electric 気 と の masato even を directly に 応 seaborne づ け る こ と を purpose と し て い る. STM に よ り interface を プ ロ ー ブ し そ の as を る methods は つ か proposal さ れ て い る が こ こ で は interface で の scattered に よ り に closed in the thin film layer じ こ め ら れ た electronic in wave を 検 out す る こ と に よ の り interface features を adjustable べ る gimmick を with い る. This study で は special の interface is に qualified す る つ も り は な い が, こ れ ま で テ ス ト ケ ー ス と し て, ほ ぼ integration な metal, metal interface で あ る Pd/Cu (111) interface を の research into め て い る. こ の は, struck poor の が metal の shi matter masato number big き く interface に お け る scattered intensity big が き い こ と が to think さ れ, し た が っ て interface scattered に よ る on wave が 検 out さ れ や す い と exam え ら れ る. Now, こ の interface に お け る shi what masato number (ポ テ ン シ ャ ル に quite) が Pd の thick さ に よ っ て ど う variations change す る か を determination し て い る. ま た, ultra high vacuum STM に MBE を take り pay け て の be 験 を line っ て お り, semiconductor ヘ テ ロ の substrate interface と し て と appropriate test え ら れ る GaAs (001) surface の STM に よ も る research into め て お り, こ の surface で の さ ま ざ ま な tectonic に つ い て の atomic structure が Ming ら か に し て い る.

项目成果

長谷川幸雄: "STMによる人工量子構造と量子化学計測" 化学と工業. 47. 1548-1550 (1994)

长谷川幸雄：“使用 STM 的人工量子结构和量子化学测量”《化学与工业》47. 1548-1550 (1994)。

Y.Hasegawa: "Electronic properties of nanometer-size point contacts studied by STM" Applied Surface Science. 76/77. 347-352 (1994)

Y.Hasekawa：“通过 STM 研究纳米尺寸点接触的电子特性”应用表面科学。

Y.Hasegawa: "Real space observation of standing waves at metal surfaces V with STM" Japanese Journal of Applied Physics. 33. 3675-3678 (1994)

Y.Hasekawa：“使用 STM 对金属表面驻波进行真实空间观察 V”《日本应用物理学杂志》。

長谷川幸雄: "STM/STSによる表面電子定在波の直接観察" 固体物理. 29. 698-704 (1994)

长谷川幸雄：“通过 STM/STS 直接观察表面电子驻波”固体物理 29. 698-704 (1994)。