低温近接場分光法による単一半導体微粒子の光学的物性の研究

利用低温近场光谱研究单个半导体粒子的光学性质

• 批准号: 10135205
• 负责人: 山本 愛士
• 金额: $ 0.96万
• 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 (A)
• 财政年份: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10135205/
• 关键词: 半導体微粒子; 近接場分光法

近年、低次元半導体の研究が盛んに行われている。しかし、特に半導体微粒子は、光のスポット径内に存在する微粒子の個数が一般的に多く、それらすべての情報が重畳してしまった信号しか得られず、こうした低次元物質を研究する上で常に問題となっている。そのような中で、近接場分光法は、これまで粒径分布によって観測不可能だった個々の微粒子の物性を直接調べることが可能な方法であると考え、研究を進めている。我々は、走査型トンネル顕微鏡(STM)と原子間力顕微鏡(AFM)の機能を併せ持つ装置を改造して近接場分光装置を構築した。測定は、illumination mode及びcollection modeの両方が可能である。ファイバープローブの高さ制御は、shear forceを検知して行っている。本装置の主な特徴を、以下に挙げる。冷却は、従来よく行われているように測定系全体を冷媒に浸けるような大がかりな方法ではなく、試料ステージのみを熱伝導で冷却する方法で行っている。そのため冷却は簡便に行える。(2)温度はヒータにより0.5Kの安定性で制御でき、現状では130Kまで冷却できる。(3)測定系全体を冷媒に浸けるシステムに比べて試料やファイバープローブの取り付けが容易である。(4)真空槽に前室を設け、ここを通して試料の取り替えが冷却中にも行える。(5)対物レンズを通して試料表面の画像をCCDカメラで受け、モニター上に映し出せるようにし、ファイバープローブを試料表面へアプローチする際に調整しやすくなっている。標準サンプルを用いた評価した結果、空間分解能は200nm程度まで測定可能であることを確認した。以上より、本測定装置はほぼ使用可能となり、今後物性測定を行っていく予定である。

In recent years, low-dimensional semiconductor research has been flourishing. The number of semiconductor particles existing in the diameter of light is usually large, and the information is important to the study of low-dimensional substances. Near-field spectroscopy is a new method for measuring particle size distribution. It is impossible to directly adjust the physical properties of particles. We have developed a new type of optical spectrometer for near field spectroscopy (NFSS) and improved the performance of STM and AFM. Measurement of illumination mode and collection mode The high resistance and shear force of the film are detected in the film. The main features of this device are as follows: Cooling, heating, and cooling methods are used to determine the total freon content. It's easy to cool down. (2)The temperature is 0.5K and the stability is controlled. The current temperature is 130K and the cooling is controlled. (3)It is easier to determine the total amount of Freon than to extract the sample. (4)The vacuum chamber is equipped with a cooling chamber. (5)The image of the sample surface is adjusted by CCD. The results of the evaluation of the standard solution and the spatial decomposition energy are confirmed to be 200nm. The above measurement device can be used for future physical property measurement.