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電磁場観察・探針導入・微細加工技法を融合させたTEMの先端材料評価法の確立と応用

结合电磁场观察、探针引入和微加工技术的先进TEM材料评估方法的建立和应用

基本信息

批准号：
07J09462
负责人：
川本直幸
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

近年、絶縁体のエポキシと導体であるAgの凝集体で構成される導電性Agペーストにおいて、導電機構の基礎的な理解が渇望されている。硬化直後の導電性AgペーストのI-V曲線は非線形であり、所定の電流を通電した後では、オームの法則に従う線形のI-V曲線を示す。このような、通電に伴うI-V特性の不可逆的な変化は、通電に伴う新たな導電経路が形成されることを示唆している。そこで、本研究では、TEM内で薄膜化した導電性Agペーストに、Pt-Ir微小電極により電流を局所的に流し、通電前後で生じる導電性Agペースト内の微細構造・電気抵抗値・電場の変化を評価した。電流1μAを流した結果、電気抵抗値が半分以下に低下し、Agの凝集体の形態がエポキシとの界面で僅かに変化している箇所が確認できた。また、電子線ホログラフィーにより、電圧印加時の導電性Agペースト内の電位分布像の可視化に成功した。通電前後の電位分布像の観察からAgの凝集体の電位を解析した結果、エポキシを介して隣接する一部のAgの凝集体間で電位が等しくなる様子が確認でき、通電により新たな導電経路が形成されると考えられ、Agペーストの導電機構に関わる重要な知見が得られた。また、TEM内での局所導電性評価手法を金属などの低電気抵抗率の材料に応用するため、ピエゾ駆動2探針ホルダーに四端子回路を敷設した。その結果、抵抗の測定精度が少なくとも10^<-2>Ω以下であり高精度化か達成された。さらに、測定空間分解能を向上させるため、カーボンナノチューブ探針の作製も行い、薄膜試料への安定したポイントコンタクトを実現し、TEM内局所導電性評価手法の高度化が図れた。

In recent years, the insulator and conductor have become the agglomerates of Ag and conduct electricity. The basics of sexual Agペーストにおいて, and the conductive mechanism are basic. The non-linear I-V curve of the electrical conductivity after hardening, the non-linear I-V curve of the predetermined current after energization, and the linear I-V curve of the linear I-V curve after hardening are shown.このような, energization with the I-V characteristics of the irreversible な変化は, energization with the new たな conductive path が formation されることをshows sosuしている.そこで、This research is about thin film formation in TEM、Conductive Ag ペーストに、Pt-Ir microelectrode によりcurrent bureau The current flow, the conductivity generated before and after electricity is generated, the fine structure inside the Ag ペースト, the resistance value of electricity, and the change of electric field are evaluated. The current is 1μA and the result is that the current is flowing, the resistance of the electric current is less than half a minute, and the resistance of the Ag is reduced, and the interface of the Ag aggregate is confirmed.また, electronic wire ホログラフィーにより, conductive Ag ペースト内のpotential distribution image when the electric pressure is applied, visualization is successful した. The potential distribution before and after energization is like the result of analyzing the potential of Ag aggregates and analyzing the potential of Ag aggregates before and after energization, etc.くなる様子がconfirmationでき、Electricity により新たなConductive 経路が FormationされるとIt's important to know the conductive mechanism of Agペーストの. The conductivity evaluation method of the laboratory in the TEM is a metal material with a low electrical resistance, and a 2-probe and a four-terminal circuit are installed in the TEM. As a result, the resistance measurement accuracy has been reduced to less than 10^<-2>Ω, and high precision has been achieved.さらに、Measurement of spatial decomposition energy させるため、カーボンナノチューブprobe manufacturing も行い、Thin film test The material is stable and stable, and the conductivity evaluation method within the TEM is highly advanced.