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電子線による原子操作

Research Project

Project/Area Number 11222205
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionToyota Technological Institute

Principal Investigator

吉村 雅満  豊田工業大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (40220743)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 金山 敏彦  産業技術総合研究所, 次世代半導体研究センター, 副センター長
牧村 哲也  筑波大学, 物質工学系, 講師 (80261783)
上田 一之  豊田工業大学, 大学院・工学研究科, 教授 (60029212)
金山 俊彦  産業技術融合領域研究所, アトムテクノロジー研究体, グループリーダ
Project Period (FY) 1999 – 2001
Project Status Completed (Fiscal Year 2001)
Budget Amount *help
¥58,200,000 (Direct Cost: ¥58,200,000)
Fiscal Year 2001: ¥16,600,000 (Direct Cost: ¥16,600,000)
Fiscal Year 2000: ¥20,400,000 (Direct Cost: ¥20,400,000)
Fiscal Year 1999: ¥21,200,000 (Direct Cost: ¥21,200,000)
Keywords電子 / 原始操作 / 水素 / 水素顕微鏡 / 電子励起 / 複合欠陥 / トンネル顕微鏡 / シリコン / 水素検出顕微鏡 / 酸素 / 原子操作 / 二次元分布 / 電子線 / 表面 / 電子励起脱離 / TOF-ESD / STM / 欠陥 / 半導体
Research Abstract

本研究は電子線を利用した表面構造変化とその制御に関する知見を得ることを目的としている。具体的には、(1)低速電子を固体表面に照射し電子的に励起されたイオンが脱離する電子励起イオン脱離現象を利用した走査型水素顕微鏡の高性能化とそれを用いた吸着原子分子の脱離メカニズムの解明(2)水素が関与する複合欠陥の原子配列のSTM観察(他班との協力)(3)シリコン表面上フラーレンC_<60>とその誘導体であるメタノフラーレンの電子励起による構造変化メカニズムの探求を目的とした。
(1)走査型顕微鏡の空間分解能が加速電圧600eVで1ミクロン以下となり、V-Ti-Ni系水素吸蔵合金表面の水素、酸素分布を明らかにした。さらに時間分解スペクトルにより水素や酸素の結合状態の違いの二次元分布を画像化できた。シリコン上およびシリコン酸化膜上の水素、酸素が異なるエネルギー分布を持つことを明らかにした。またシリコン表面上の水素の拡散について低温での実験を行った。
(2)Si(110)表面上に形成された5員環クラスターの原子状水素による構造変化、Si(111)B表面への水素関与複合欠陥のSTM観察を行った。水素は表面歪みを緩和させる特定の原子サイトに選択的に吸着することを明らかにした。
(3)C_<60>薄膜に、STM探針から電界放出したエネルギー10-100eVの電子線を照射し、構造変化をSTMで観察した。低エネルギーの電子照射によりC_<60>の重合だけでなく、C_<60>の拡散移動が誘起された。高エネルギーでC_<60>が解離し、解離断片が重合しては塊状構造が形成された。

Report

(3 results)
  • 2001 Annual Research Report
  • 2000 Annual Research Report
  • 1999 Annual Research Report
  • Research Products

    (18 results)

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All Publications (18 results)

  • [Publications] M.Ishikawa: "A study of friction by carbon nanotube tip"Appl. surf. Sci.. (in press). (2002)

    • Related Report
      2001 Annual Research Report
  • [Publications] M.Yoshimura: "Atomic defects generated by hydrogen on Si(110) surface as revealed by scanning tunneling microscopy"Mat. Sci. Eng. B. (in press). (2002)

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      2001 Annual Research Report
  • [Publications] K.Ojima: "Effect of hydrogen termination on Ba reaction on the Si(100) surface"Jpn. J. Appl. Phys.. 40. 4384-4387 (2001)

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      2001 Annual Research Report
  • [Publications] K.Ojima: "STM observation of the 2×3 and C(2×6) structures on Ba/Si(100)"Surf. Sci.. 491. 169-174 (2001)

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      2001 Annual Research Report
  • [Publications] K.Ogai: "Nondestructiue depth profiling by specinen tilting using scanning electron microscope-energy dispersivo X ray spectrometer"Jpn. J. Appl. Phys.. 40. 910-913 (2001)

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      2001 Annual Research Report
  • [Publications] K.Miura: "Bandle structure and sliding of single-walled carbon nanotubes observed by frictional-force microscopy"Appl. Phys. Lett.. 78・6. 832-834 (2001)

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      2001 Annual Research Report
  • [Publications] 上田一元: "表面物性測定 第7章 「吸着・脱離」"丸善. 35 (2001)

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      2001 Annual Research Report
  • [Publications] B.An: "Surface superstructure of carbon clusters deposited on graphite during recrystallization"J.Vac.Sci.Technol.. B19(1). 98-102 (2001)

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      2000 Annual Research Report
  • [Publications] B.An: "Surface superstructure on fullerenes annealed at elevated temperature"J.Applied Physics. 87(8). 3763-3767 (2000)

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      2000 Annual Research Report
  • [Publications] B.An: "Surface structure on Ar+-ion irradiated graphite by scanning probe microscopy"Jpn.J.Appl. Phys.. 39(6B). 3732-3735 (2000)

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      2000 Annual Research Report
  • [Publications] T.An: "Surface structure of Si(110) "7x2"-Sn observed by scanning tunneling microscopy"Jpn.J.Appl. Phys.. 39(7B). 4635-4636 (2000)

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      2000 Annual Research Report
  • [Publications] M.Yoshimura: "Observation of Si(110) surfaces by high-temperature scanning tunneling microscopy"Jpn.J.Appl.Phys.. 39(7B). 4432-4434 (2000)

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      2000 Annual Research Report
  • [Publications] K.Ueda: "Two-dimensional analysis of hydrogen on solid surfaces by electron stimulated desorption microscopy"Appl.Surf.Sci.. (in Press).

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      1999 Annual Research Report
  • [Publications] M.Yoshimura: "Observation of Si(110) surfaces by high-temperature scanning tunneling microscopy"Jpn.J.Appl.Phys.. (in Press).

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      1999 Annual Research Report
  • [Publications] K.Ueda: "Two-dimensional hydrogen analysis of hydrogen storage alloy surface by electron-stimulated desorptin microscopy"Jpn.J.Appl.Phys.. (in Press).

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      1999 Annual Research Report
  • [Publications] T.An: "Elemental structure in Si(110)"16x2" revealed by scanning tunneling microscopy"Phys.Rev.B. 61. 3006-3011 (2000)

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      1999 Annual Research Report
  • [Publications] K.Ueda: "New development of scanning type microscope for two-dimensional hydrogen distribution using electron-stimulated desorption method"Surf.Sci.. 433-435. 244-248 (1999)

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      1999 Annual Research Report
  • [Publications] K.Ueda: "Surfactant effect of atomic hydrogen on silicide-formation of nickel on Si(110)"Thin Solid Films. 343-344. 612-615 (1999)

    • Related Report
      1999 Annual Research Report

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Published: 1999-04-01   Modified: 2018-03-28  

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