放射光光電子分光とSTMの複合による、表面ナノ構造の電子状態研究

• Project/Area Number: 16760020
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Thin film/Surface and interfacial physical properties
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 奥田 太一 東大, 物性研究所, 助手 (80313120)
• Project Period (FY): 2004 – 2005
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2005)
• Budget Amount: ¥3,700,000 (Direct Cost: ¥3,700,000); Fiscal Year 2005: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000); Fiscal Year 2004: ¥2,900,000 (Direct Cost: ¥2,900,000)
• Keywords: ナノ構造物 / 自己組織化 / STM / 光電子分光 / 電子状態 / 放射光 / 金属表面 / 半導体表面

Research Abstract

本研究計画は、既存のSTM装置を当施設の保有する放射光施設の光電子分光ビームラインに設置できるようにすることにより、自己組織化により半導体表面や金属表面に作成した、ナノ構造物や表面欠陥などの構造をSTMを用いて評価し、表面上のナノ構造の電子状態を直接光電子分光法で調べる事を目的としている。
計画遂行にあたり、まずSTM装置を振動や電気的なノイズの多い放射光施設内で利用できるようにするため、エディーカレントダンパーなどを用いることにより十分な除振対策を施したSTM吊り架台付きチャンバーを設計、作成した。また既存の光電子分光装置を用いてSTMで観測したサンプルをそのまま搬送し測定できるように、サンプルホルダーを光電子分光装置と互換できるように特殊なサンプルホルダーレセプターを作成した。一方、装置を立ち上げる作業に平行し、別のチャンバーに於いてSTM装置の動作テスト、STMを放射光施設で利用する場合の問題点の洗い出しとその対策を行った。その結果放射光施設の環境下でも原子分解能でSTMの観察が可能であることなどを確認した。また、光電子分光で測定する自己組織化によるナノ構造物の作成テスト及びSTM観察を行い、測定サンプルの作成条件だしを試みた、またそれらのサンプルについて光電子分光測定のテストも行った。