自己組織化半導体ヘテロクラスターを利用した超高原子分解能・非接触原子間力顕微鏡の探針の創製と評価

使用自组装半导体异质团簇创建和评估超高原子分辨率非接触原子力显微镜尖端

• 批准号: 04F04814
• 负责人: 富取 正彦
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Japan Advanced Institute of Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-04F04814/
• 关键词: 非接触原子間力顕微鏡; 走査型プローブ顕微鏡; 探針; ファセット; ヘテロクラスター; 自己組織化

本研究では、非接触原子間力顕微鏡(nc-AFM)の性能を向上させて超高原子分解能を達成するために、カンチレバー端のSi針先端にGeナノ半導体クラスターを自己組織的にヘテロ成長させ、歪みによって誘起される特異ファセット面の展開を利用して原子スケールで鋭利な探針(ナノプローブ)を創製することを目的とした.本年度は、走査型オージェ電子分光顕微鏡(SAM)に取り付けた試料準備真空室(10^<-10>Torr台)にGeの蒸着源を取つけ、加熱清浄化したSi探針先端にGeを蒸着できるようにした.試料準備室にターボ分子ポンプ、チタンゲッターポンプを増設することによって到達真空度の向上も図った.予備実験として、Siウェハーから切り出した一辺約0.5mmの角柱の先端を化学研磨によって先鋭化するとともに、そのSi角柱にタングステン線をコイル状に巻き付けて超高真空中で加熱し、清浄になっていく過程・ファセットしていく様子をSAMで観察した.また、超高分解能走査型電子顕微鏡での観察も行い、その先端部を評価した.また、Si先端を先鋭化させるために反応性イオン研磨(RIE、本学設備)を試み、先鋭化に良好な結果を得た.現在、その先端にGeを蒸着してクラスター成長させる実験を開始している.次年度は、この先端の構造・電子状態を、走査型トンネル顕微鏡(STM)、原子間力顕微鏡(AFM)、走査型オージェ電子顕微鏡(SAM)、超高分解能走査型電子顕微鏡(SEM)、透過型電子顕微鏡(TEM)、電界放射顕微鏡(FEM)、電界イオン顕微鏡(FIM)等の手法で解析する予定である.

In this study, the performance of the contactless atomic force micrometer (nc-AFM) increases the decomposition energy of the ultra-high atom into the ultrahigh atom, the end of the Si, the front end of the Ge, and the growth of its own tissue. The purpose of this study is to make use of the atoms to explore the benefits. This year, this year, the electronic spectrometer micrometer (SAM) is used to prepare the material in the vacuum chamber (10 ^ & lt;-10>Torr). The Ge is used to steam the source to collect the gas, to clean the Si probe. The front end of the Ge is steaming. In the material preparation room, the molecular temperature is high, the temperature is very high, and the vacuum level is up. In order to improve the accuracy of the equipment, Si equipment, and Si equipment, the chemical grinding method at the end of the 0.5mm corner column, the chemical grinding device, the corner post, the corners, the corners, The ultra-high decomposition can be used to monitor the operation and the front end of the computer. Equipment, Si front-end equipment, RIE, equipment, equipment, Now, at the end of the market, the Ge is steaming as the growth rate begins. For the next year, we will build electronic microphones, mobile phone microscopes (STM), atomic force microscopes (AFM), traveling electron microscopes (SAM), ultra-high decomposition energy transitive micrometers (SEM), transparent electron microscopes (TEM), electronic radiation microscopes (FEM), electronic radiation microscopes (FIM) and so on.