Advancing Multidimensional SEM Imaging through an Energy- and Angle-Resolved Secondary Electron Detection System

• Project/Area Number: 25K08484
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 29020:Thin film/surface and interfacial physical properties-related
• Research Institution: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• Principal Investigator: 熊谷 和博 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 研究グループ付 (20582042)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 関口 隆史 筑波大学, 数理物質系, 教授 (00179334) ; 姚 遠昭 筑波大学, 数理物質系, 助教 (31004393)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2027: ¥260,000 (Direct Cost: ¥200,000、Indirect Cost: ¥60,000); Fiscal Year 2026: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000); Fiscal Year 2025: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
• Keywords: 走査電子顕微鏡 / 検出器 / 電子分光 / マルチチャンネルプレート

Outline of Research at the Start

走査電子顕微鏡(SEM)では信号電子のエネルギー弁別検出が進み，複数検出器を搭載することで多様な試料情報を得ることができるようになった．しかし，SEMの検出系は装置間差が大きく，しばしば像解釈に支障をきたす．そこで，本研究では，他に例を見ない(1)エネルギー・角度分解二次電子検出器を開発し，(2)二次電子がもたらす情報をエネルギーおよび放出角度について整理することで，多次元SEMイメージングの基礎を確立する．本検出器は広範なエネルギー・角度検出範囲を持ち，且つ任意の信号電子を高効率で検出可能であり，本研究で得られるSEM像は，定量的な像解釈や像形成の学術的議論を加速させる土台となり得る．