プラズマ環境STMの開発とそのプラズマ材料表面プロセス原子スケール制御への応用

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09555215
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 寺嶋 和夫 東京大学, 工学系研究科, 助教授 (30176911)
• Keywords: プラズマ環境 / STM / 格子像 / プラズマ-個体界面 / プラズマ材料表面プロセシング / エッチング

Research Abstract

(1)プラズマ環境STMの開発
世界に先駆けたプラズマ環境で動作するSTMの開発を行なった。本装置は、数十Vから数百Vにプラズマポテンシャル下での数nAという微小電流測定を原子サイズオーダーの位置分解能で行なうものであり、以下のような新たな要素技術の開発を行ない、その集積としてのプラズマ環境STMのを完成させた。
(A)プラズマ環境STM用プローブ
(耐プラズマ性ガラスゾルゲル被覆/先端数μm露出/Pt-Ir製)の開発
(B)プラズマ環境STM用耐高電圧(1kV)高精度(10fA)電流計の開発
(C)プラズマ環境STM用チャンバー
(ターボポンプ排気(到達真空10-8Torr)/2重防振構造)の作製
(D)プラズマ環境STM用コンパクト高周波
(440MHz/最大入力10W)プラズマ発生装置の作製
(2)プラズマ環境STMによるナノスケール表面観察
上記装置を用い,STMの標準試料であるHOPG高配向性グラファイトのプラズマ照射下でのSTM観察を行ない、帯電、2次放電など解決すべき問題は未だ残されているものの、ナノステップ像および格子像観察に成功を収めた。プラズマ環境下での固体表面のナノ構造STM観察に成功した本研究は、ナノスケールでの固体-プラズマ界面研究の新たな扉を切り開くものである。

Research Products

• [Publications] Y.Takamura, K.Hayasaki, K.Terashima, T.Yoshida: "Claster size measurement using microtrench method in a thermal plasma flash evaporation process." J.Vac.Sci.Technol.B. Vol15,N3. 558-565 (1997)