ナノ電子線加工による表面活性化を利用した超微細接合の原子挙動解析

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07750796
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 木塚 徳志 名古屋大学, 工学部, 助手 (10234303)
• Keywords: 高分解能透過電子顕微鏡 / 電子顕微鏡 / その場解析 / 電子線加工

Research Abstract

最新の電子顕微鏡に用いると電子線によるナノメートルレベルの材料表面の除去加工が可能になることを、まず明らかにした。これはセラミックスや半導体の表面にある酸化物や他の化合物などの汚染層を電子顕微鏡で観察しながらある領域を選択的に加工するものである。除去後には活性な表面が現れており、この活性表面同志を接触させると、常温においても結晶学的に結合した界面が形成されることがわかった。結合時に試料表面を加熱する必要がないため、また焼結助剤やろう材を必要としないため、接合後の残留熱応力による接合界面の破壊は起きないことがわかった。
また電子顕微鏡内真空蒸着による金属/セラミックス異相界面の生成過程を蒸着その場で、かつ原子レベルの空間分解能で観察し、その機構を明らかにした。これは薄膜、界面、原子クラスターの形成に深く関わる機構であり、材料学、固体物理学上、極めて重要な知見である。
本研究で明らかにされた以上の成果は、現在の接合工学研究では全く触れられていなかったことであり、新たな接合法の開発の糸口になるものである。本研究で得た成果は材料学的に高く評価されており、申請者は本多記念研究奨励賞(1995)、日本金属学会奨励賞(1995)、アメリカ材料学会国際材料組織写真賞(1995)、及び第三位(1995)、日本金属学会組織写真賞(1996)、同佳作賞(1995)、同奨励賞(1995)を受賞した。

Research Products

• [Publications] T.Kizuka et al.: "Nanometer-scale election beam processing and in-situ atomic observation of vacuum-deposited Mgo films in HREM" philosophical magazine. 71. 631-639 (1995)
• [Publications] T.Kizuka et al.: "Time-resolved atomic observation of frogmentation in gold clusters studied by HRTEM" Surface Review and Letters. in print (1995)
• [Publications] T.Kizuka et al.: "Critical site for structaval fransformatin in vacuum-deposited molybdenum films" Surface Review and Letters. in print (1995)
• [Publications] T.Kizuka et al.: "Structure and hardness of nanocrystalline silver" Journal of Materials Science. in print (1996)
• [Publications] 木塚徳志他: "超微細電子線加工の動的原子直視観察" 日本金属学会報. 34. 547- (1995)
• [Publications] 木塚徳志他: "金属クラスターの分裂" 日本金属学会報. 34. 548- (1995)