2000 Fiscal Year Annual Research Report
表面相互作用力の特性を利用した非接触原子間力顕微鏡による表面電子状態の解析
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12650027
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| Research Institution | Japan Advanced Institute of Science and Technology |
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Principal Investigator |
富取 豊子 (新井 豊子) 北陸先端科学技術大学院大学, 材料科学研究科, 助手 (20250235)
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| Keywords | 非接触原子間力顕微鏡 / 表面電子状態 / 表面相互作用力 / 化学結合力 / トンネン電流 / 散逸エネルギー / 超高真空 / シリコン |
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| Research Abstract |
本研究の目的は、超高真空(UHV)非接触原子間力顕微鏡(nc-AFM)像が試料表面の電子状態に強く依存していることに着目し、フィードバックパラメータとしてvan der Waals力、化学結合力、交換斥力を使い分け、それぞれの表面相互作用力の起源である表面電子状態をnc-AFMを用いて明らかにする新手法を確立することである。nc-AFMを用いた表面電子状態解析にはnc-AFM像だけでなく、nc-AFM走査の各点で距離と相互作用力の関係曲線、およびnc-AFM像とフォーススペクトロスコピー測定中同時に計測する「トンネル電流、散逸エネルギー」も用いるので、先ずこれらを同時計測するため、装置の改造及び改良を行った。
1.低ノイズ化と散逸エネルギー測定回路の増設
本研究では探針を試料の極々近傍まで近づけるため、探針が試料と衝突する危険性がある。そこで制御系に遮断特性・周波数を変えられる広帯域フィルターを導入し、装置のS/N比・安定度を向上させた。また、加振モジュレータとカンチレバーの振幅を測定する回路を増設し、散逸エネルギーを同時測定可能にした。
2.Ge蒸着源の増設
さらに、本研究の表面電子状態解析により原子種同定の可能性を探るため、異種原子が混在する複雑な表面を作成する。まず、基板はSiとし、Siと同じ4族のGe薄膜を形成するためにGeの蒸着源を自作し、nc-AFM超高真空チャンバー内に配置した。
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