1994 Fiscal Year Annual Research Report
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06650821
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| Research Institution | Hiroshima Kokusai Gakuin University |
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Principal Investigator |
李木 経孝 広島電機大学, 工学部, 助教授 (10136129)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
遠藤 敏郎 広島電機大学, 工学部, 教授 (60069200)
桧高 靖治 広島電機大学, 工学部, 教授 (20228737)
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| Keywords | 走査型プローブ顕微法(SPM) / 原子間力顕微法(AFM) / 走査型トンネル顕微法(STM) / 超微細加工 / ナノスケール加工 / 高密度記録 / マイクロトライボロジ / 金属材料 |
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| Research Abstract |
本研究では、微細加工を目的としたAFMユニット及びこのユニットの制御・画像処理システムの構築を行う。さらに、種々の純金属表面に対する微細加工試験を行ない、加工条件と加工分解能(精度)の関係を把握するとともに、加工メカニズムの究明を行い、ナノスケール分解能を得るための加工方法を確立する。
これまでに微細加工用AFMユニットの開発、このユニットの制御・画像処理システムの構築及びこれを用いた純金属表面の大気中での微細加工試験は計画通り進歩しており、下記の研究成果が得られている。Ni、Cu、AlおよびAuの蒸着膜および機械研磨バルク材を加工した結果、Cu、Alでは、加工除去された材料の凝着に起因する起状が観察され、この挙動はAuではさらに顕著となった。一方、Niでは、深さ5〜50nmの平坦な角穴が得られ、この深さは深針荷重にほぼ比例することが明らかとなった。
また、Niについて、種々の加工条件の影響について調べた結果、探針荷重および走査送り幅に大きく依存し、走査幅および走査速度にほとんど依存しないこと、さらにこの加工が同じメカニズムで繰り返されることが明らかとなった。これにより、本加工のメカニズムが把握するとともに、面スクラッチ1回あたり数nm〜数十nmの深さの平面加工が再現性良く制御できることが示された。現在、以上f.c.c系の純金属に加えて、Mn、Mo、TiおよびW等の他の結晶系の純金属について検討している。
さらに新たな研究課題として、本装置に、雰囲気コントロール機構及びパルスレーザ照射による試料表裏クリーニング機構を導入し、深針と試料の接触状態や加工特性に及ぼす湿度の影響や試料表面の酸化膜・物理吸着膜の影響を調べる予定である。
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Research Products
(4 results)
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[Publications] T.Sumomogi: "Nanocale layer removal of metal surfaces by scanning probe microscope scratching" J.Vac.Sci.Technol.B13(in press). (1995)
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[Publications] T.Sumomogi: " Micromachining of metal surfaces by scanning probe microscope" J.Vac.Sci.Technol.B12. 1876-1880 (1994)
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[Publications] T.Endo: "Observation of lattice defects using scanning tunneling microscopy/sectroscopy low tempertures" J.Vac.Sci.Technol.B12. 1652-1654 (1994)
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[Publications] H.Yamada: "A new method to measure dI/dV and d^2I/dV^2 of tunneling current-voltage characteristics" J.Vac.Sci.Technol.B12. 1655-1657 (1994)
