フィールドエミッションによる低速電子線干渉技術の研究

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電子の波動性を利用する電子線干渉技術,とくに低速電子を用いた干渉計測は軽原子による電子の位相変化が大きくなり、干渉計を用いた位相計測によりその試料の構造を観察・計測することができることから,最近注目されている.本研究では,電子のフィールドエミッションに必要な超微細な先端をもつチップが半導体基盤上に並べて作製することが可能になったことに注目し、新しいタイプの干渉計を構築することを試み、低速電子線による干渉法の基礎の確立を目的とした。とくに以下のテーマについて研究した.1)位相像と物質構造との関係電子ビームが単位電荷に入射する際、電子の受ける位相変化を三次元的に解析することを行った.そして,原子,結晶体の試料に対して、シミューレーションにより,位相像と試料の構造との関係を明らかにした.2)低速電子干渉計の構成バイプリズムによる二つの球面波の干渉法を提案し,その分解能と要求される干渉性について明らかにした.干渉パターンから試料の位相像を求める手法も併せて提案した.また,2つのフィールドエミッションチップによるヤングの干渉の可能性を検討した。3)実験装置の試作講座で所有する電子ビーム露光装置及びエッチング装置などにより、微小なフィールドエミッションチップによる実験を行った.それによって,微小エミッターによる電子線干渉計を実現する見通しを得ることができた.これから,検証実験をさらに進めていく所存である.