1997 Fiscal Year Annual Research Report

走査プローブ顕微鏡による有機強誘電体薄膜のナノスケール分域特性

Research Project

Project/Area Number	09305005
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
Research Institution	Kyoto University
Principal Investigator	山田啓文京都大学, 工学研究科, 助教授 (40283626)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	堀内俊寿京都大学, 工学研究科, 助手 (10238785) 夛田博一京都大学, 工学研究科, 講師 (40216974) 松重和美京都大学, 工学研究科, 教授 (80091362)
Keywords	近接場光学顕微鏡 / 原子間力顕微鏡 / NSOM / AFM / フォトカンチレバ- / 有機分子薄膜
Research Abstract	AFM微細加工カンチレバ-先端の微小領域に光検出機能(pn接合部)を有する近接場光学顕微鏡(NSOM)カンチレバ-(フォトカンチレバ-)の性能評価を行うとともに、このフォトカンチレバ-を用いたNSOM/AFM同時測定によって、種々の有機材料のナノスケールでの評価を行った。実用材料であるポリカーボネート光ディスクでは、記録単位の高密度化に伴い、微小スケールでの材料の屈折率の揺らぎによる信号劣化が問題となっているが、NSOM/AFMによりこうした光学的揺らぎの評価を行った。NSOM像においてはよく知られるようにそのコントラストがAFM像と反転するが、NSOM像にはセクターマークピット周辺にAFM像にはない構造が見られ、ディスク成形時に発生する材料密度の不均一性を反映していると考えられる。さらにNSOM評価用の試料としてπ電子共役系分子オリゴチオフェンの有機分子薄膜を作製した。使用したオリゴチオフェンはメチル置換チオフェン5量体であるdimethyl-quinquethiophene(DM5T)で、真空蒸着法により水素終端化Si基板上に形成した。AFM観察によりDM5T分子薄膜はSi上に2次元成長することが確認された。大部分の薄膜の厚さはDM5T分子長の2.5nmに相当し、分子はSi基板上に単分子垂直配向していることを示している。現状でのカンチレバ-の変位は光てこ法により測定しているが、この測定光により生じるクロストークは必ずしも無視しえないことから、変位測定機能をカンチレバ-自身が有することが望ましい(自己検出法)。自己検出型変位測定法として圧電(PZT)薄膜を堆積した微細加工カンチレバ-を作製し、その基本動作性能の測定を行った。

Research Products
(10 results)

All Other

All Publications (10 results)

[Publications] K.Orita, T.Horiuchi et al.: "In situ Energy Dispersive X-ray Reflectivity Measurements of Changes in Thin Films for Organic Electroluminescent Devices" Synthetic Metals. vol.91. 371-373 (1997)
[Publications] K.Ishda, K.Matsushige et al.: "Structural and Opyical Characterization of Epitaxially-grown Polysilaane" Synthetic Metals. vol.91. 251-253 (1997)
[Publications] Kenji Ishida, Kazumi Matsushige etal.: "Heteroepitaxial Growth of Fluorinated Long Chain Molecule on CaF2 (111) and Gold Coated KCl (001)" Molecular Crustals and Liquid Crystals. Vol.294. 43-46 (1997)
[Publications] Kei Kobayashi, Hirofumi Yamada etal.: "Structural Study on Self-Assembled Monolayers of Alkanedithiol Molecules" J.Jpn.Appl.Phys.Vol.37,No.3A. L297-299 (1998)
[Publications] Kei Kobayashi, Hirofumi Yamada etal.: "Structural Study on Self-Assembled Monolayers of Alkanedithiol Molecules" Molecular Crustals and Liquid Crystals. (in press).
[Publications] Chen Xinqi, Hirofumi Yamada etal.: ""Structures and Local Polarized Domains of Ferroelectric Organic Films Studied by AFM"" J.Jpn.Appl.Phys.(in press).
[Publications] S.P.Jarvis, H.Yamada et al.: "Tip surface interactions studied using a force controlled atomic force microscope in ultrahigh vacuum" Applied Physics Letters. Vol.70,No.17. 2238-2240 (1997)
[Publications] T.Fujii, H.Yamada et al.: "Error budget of step height and pitch measurement using a scanning tunneling microscope with a three-dimensional interferometer" J.Vac.Sci.Technol.B. Vol.15,No.4. 1494-1497 (1997)
[Publications] M.Kageshima, H.Yamada et al.: "Nature of Tip-Sample Interaction in Dynamic Mode Atomic Force Microscopy" J.Jpn.Appl.Phys.Vol.36,No.12A. 7354-7357 (1997)
[Publications] S.Yamamoto and H.Yamada: ""Interpretation of Direct and Indirect Force Modulation Methods Using Polymer Films"" Langmuir. Vol.13. 4861-4864 (1997)

1997 Fiscal Year Annual Research Report

走査プローブ顕微鏡による有機強誘電体薄膜のナノスケール分域特性

Principal Investigator

山田 啓文 京都大学, 工学研究科, 助教授 (40283626)

Research Products

[Publications] K.Orita, T.Horiuchi et al.: "In situ Energy Dispersive X-ray Reflectivity Measurements of Changes in Thin Films for Organic Electroluminescent Devices" Synthetic Metals. vol.91. 371-373 (1997)

[Publications] K.Ishda, K.Matsushige et al.: "Structural and Opyical Characterization of Epitaxially-grown Polysilaane" Synthetic Metals. vol.91. 251-253 (1997)

[Publications] Kenji Ishida, Kazumi Matsushige etal.: "Heteroepitaxial Growth of Fluorinated Long Chain Molecule on CaF2 (111) and Gold Coated KCl (001)" Molecular Crustals and Liquid Crystals. Vol.294. 43-46 (1997)

[Publications] Kei Kobayashi, Hirofumi Yamada etal.: "Structural Study on Self-Assembled Monolayers of Alkanedithiol Molecules" J.Jpn.Appl.Phys.Vol.37,No.3A. L297-299 (1998)

[Publications] Kei Kobayashi, Hirofumi Yamada etal.: "Structural Study on Self-Assembled Monolayers of Alkanedithiol Molecules" Molecular Crustals and Liquid Crystals. (in press).

[Publications] Chen Xinqi, Hirofumi Yamada etal.: ""Structures and Local Polarized Domains of Ferroelectric Organic Films Studied by AFM"" J.Jpn.Appl.Phys.(in press).

[Publications] S.P.Jarvis, H.Yamada et al.: "Tip surface interactions studied using a force controlled atomic force microscope in ultrahigh vacuum" Applied Physics Letters. Vol.70,No.17. 2238-2240 (1997)

[Publications] T.Fujii, H.Yamada et al.: "Error budget of step height and pitch measurement using a scanning tunneling microscope with a three-dimensional interferometer" J.Vac.Sci.Technol.B. Vol.15,No.4. 1494-1497 (1997)

[Publications] M.Kageshima, H.Yamada et al.: "Nature of Tip-Sample Interaction in Dynamic Mode Atomic Force Microscopy" J.Jpn.Appl.Phys.Vol.36,No.12A. 7354-7357 (1997)

[Publications] S.Yamamoto and H.Yamada: ""Interpretation of Direct and Indirect Force Modulation Methods Using Polymer Films"" Langmuir. Vol.13. 4861-4864 (1997)

山田啓文京都大学, 工学研究科, 助教授 (40283626)