2000 Fiscal Year Annual Research Report
ナノメートルオーダの機械振動子の作製と、それを用いた質量と場の検出
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11305003
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
川勝 英樹 東京大学, 生産技術研究所, 助教授 (30224728)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
星 泰雄 東京大学, 生産技術研究所, 助手 (80301133)
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| Keywords | AFM / 力検出 / 表面物理 |
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| Research Abstract |
1)数ミクロンからサブミクロンオーダの単結晶シリコンカンチレバーで、先端に探針を有するものの作製に成功した.
シリコンの結晶方位による異方性を用いてカンチレバーと探針を形成しているため、極めて精度の高い作製が可能となった.これにより、スケーラブルな作製方法が実現され、形状と寸法精度が全体の大きさや、フォトリソグラフィー装置の精度に大きく依存しないことを確認した.この作製手法によると、位置平方センチメートルあたり、数100万個のカンチレバーの作製が可能となる.
現在、各カンチレバーの同時作動による像取得のための光学系の研究を行っている.
一方、走査型電子顕微鏡内走査型力顕微鏡を用いて単結晶カンチレバーの強度を測定したところ、極めて高い強度が確認された.バネ定数は1N/mオーダで、AFM計測に用いるのに適したレンジであることを確認した.
真空中でレーザドップラー振動計を用いて計測を行った.その結果、固有振動数が1MHz、Q値が約10000であった.
温度4K、帯域1秒において、10aNオーダの力分解能を有すると概算される.
現在、超高真空走査型力顕微鏡と、100万個オーダのカンチレバーの同時走査の両テーマを並行して進めている.
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[Publications] D.Saya,H.Kawakatsu et al.: "Fabrication of silicon-based filiform-necked nanometric oscillators"Jpn.J.Appl.Phys.. 39. 3793-3798 (2000)
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[Publications] H.Kawakatsu et al.: "Strength Measurement and Calculations on Silicon Based Nanometric Oscillators for Scanning Force Microcopy Operating up to the GHz Range"Applied surface science. 157. 320-325 (2000)
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[Publications] H.Kawakatsu et al.: "Fabrication of silicon based nanometric oscillator with a tip form mass for scanning force microscopy operating in the GHz range"J.Vac.Sci.Technol.. B18. 607-611 (2000)
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[Publications] H.Kawakatsu et al: "Development of a Versatile Atomic Force Microscope within a Scanning Force Microscope"Jpn.J.Appl.Phys.. 39. 3747-3749 (2000)
