1997 Fiscal Year Annual Research Report
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07555081
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
羽根 一博 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (50164893)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐々木 実 東北大学, 大学院・工学研究科, 助手 (70282100)
大熊 繁 名古屋大学, 大学院工学研究科, 教授 (40111827)
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| Keywords | AFM / 高密度メモリ / 電荷畜積 / マイクロマシン / 走査型プローブ顕微鏡 |
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| Research Abstract |
本研究では、走査型プローブ顕微鏡を用いた高密度記録の研究を行った。特に静電容量型記録について研究した。シリコン窒化膜・酸化膜・シリコン構造の電荷蓄積メモリ用試料を製作した。プローブへの電圧印加によりサブミクロンサイズの電荷蓄積を行い、電圧しきい値の測定、消去などの特性を測定した。電荷蓄積による半導体空乏層の広がりによる静電容量の変化を電圧に対して測定し、記録のヒステリシス特性を明らかにした。静電記録の特性を高い精度で測定するため、新しくタッピング型静電容量顕微鏡を開発した。この装置ではプローブをタッピング動作させて静電容量変調と近接制御を同時に実現している。高い精度の静電容量測定により記録ビットの形状を評価した。記録の読み出し、書き込みには高速に信号を入出力できるプローブの製作が欠かせない。本研究ではシリコンマイクロマシン加工により高速プローブを製作した。表面凸凹のピットから記録を読み出す方式には共振周波数の高いプローブが要求される。ねじれ振動子型のプローブと片持ちはり型プローブを比較検討し、ねじれ振動子の先端に片持ちはり型プローブをつけた2段型プローブが有効であることを理論計算により示した。
ねじれ振動子型プローブをシリコンのマイクロマシニングにより製作した。いくつかの形状を製作し、その共振周波数を測定し、1MHzオーダの高い共振周波数が得られることを示した。これらの研究により本研究の目的の主要部分を達成することができた。
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[Publications] T.Goto and K.Hane: "Tapping mode capacitance microscopy" Rev.Sci.Insturum.68・1. 120-123 (1997)
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[Publications] T.Goto and K.Hane: "Tapping mode capacitance microscopy of a nitride-oxide-silicon recording medium" Advances in Information Storage Systems. (in press). (1998)
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[Publications] T.Goto and K.Hane: "Tapping mode scanning capacitance microscopy:feasibility of quantitative capacitance measurement" Optoelectronics'97,Proc.SPIE. 3009. 84-91 (1997)
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[Publications] T.Goto and K.Hane: "Study of capacitive recording by tapping mode capacitance microscopy" International Conference on Micromechatronics for Information and Precision Equipment (MIPE'97). 347-352 (1997)
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[Publications] T.Goto and K.Hane: "Capacitance microscopy with a semiconductor probe" The 5th International Colloguiumon Scanning Tunnel Microscopy. 45- (1997)
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[Publications] 佐々木 実、羽根一博: "マイクロオプトメカトロニクスハンドブック(7、4 計測分野への応用7、41 マイクロプローブ)" 朝倉書店, (1997)
