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走査プローブによる単一量子ドットX線吸収測定

使用扫描探针进行单量子点 X 射线吸收测量

基本信息

批准号：
15681004
负责人：
石井真史
金额：
$ 14.31万
依托单位：
Japan Synchrotron Radiation Research Institute
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度行ったことは、(1)開発した測定装置を用いたSi極薄酸化膜のX線吸収測定、および(2)単一カーボンナノチューブの量子閉じ込め状態の観測、である。以下にそれぞれの研究成果の概要を述べる。(1)については、前年度試料として選んだSi極薄酸化膜の測定をさらに進め、本課題のアイディアによるX線顕微分光に成功した。特に、自然酸化膜、熱酸化膜といった薄膜の形成法の違いによって酸化状態が異なることが分光スペクトルから明らかになった。これは表面Siと結合している酸素の数の違いであることが判明した。更に化学状態のマッピングを行ったところ、酸化状態は試料面内で分布を持つことを見出した。特筆すべきは、わずか4nmの構造内の酸化状態分布を区別できた点である。すなわち空間分解能はX線を使った手法としては世界最高水準の1nm以下を達成できた。Si極薄膜は極微細デバイスの性能を決定する材料であり、本手法が産業利用においても極めて有用であることを実証できた。(2)については、更に重要度の高い材料であるカーボンナノチューブに本課題の手法を適用し、単一のナノチューブへの電子の閉じ込めの観測に成功した。注目すべきことは一本のカーボンナノチューブであっても、圧縮、伸縮などの歪がある部分には電子が閉じ込められることを本手法で発見した。この局所歪領域での閉じ込めは、量子ドットとしても使うことが出来、まさに本課題の題目である「走査プローブによる単一量子ドットX線吸収測定」に成功したと言える。また見方を変えると、このような局所歪による電子の閉じ込めは、実際にデバイスを作製する際に不可避的に発生する加工歪による伝導特性の変化を示している。この発見はカーボンナノチューブの産業利用における問題点を提示するものであり、本課題の成果の上に立って新たな研究課題を示すことが出来た。

This year, the following are carried out: (1) X-ray absorption measurement of Si ultra-thin acidified film using development measurement device;(2) quantum close state measurement of silicon ultra-thin acidified film. The following is a summary of the research results. (1)The measurement of Si thin acidified film was carried out successfully by X-ray differential spectroscopy. Special, natural acidified film, thermal acidified film and thin film formation method The number of elements on the surface of the silicon is determined. In addition, the chemical state and the acidification state are distributed in the sample surface. The distribution of acidizing state in the structure is different from that in the structure. The highest level in the world, below 1nm, can be achieved by X-ray technology. Si electrode thin film is used to determine the properties of fine particles. (2)The method of this subject is applicable to the test of electronic materials with high importance. This is the first time I've ever seen a person who's been in a relationship with someone who's been in a relationship with someone else. The topic of this paper is "X-ray absorption measurement". The change of conduction characteristics of electrons in the process of processing is shown in the following ways: This paper presents a new research topic on the achievement of this project.