2009 Fiscal Year Annual Research Report
レーザー補助広角3次元アトムプローブの開発と実デバイスの3次元原子レベル解析
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18GS0204
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
尾張 真則 The University of Tokyo, 環境安全研究センター, 教授 (70160950)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
谷口 昌宏 金沢工業大学バイオ, 化学部・応用化学科, 教授 (30250418)
野島 雅 東京理科大学, 総合研究機構, 講師 (50366449)
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| Keywords | アトムプローブ / 電界蒸発 / パルスレーザー / 収束イオンビーム加工 / 微小引出し電極 / 超高真空 / シミュレーション / 質量分析 |
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| Research Abstract |
5年計画の第4年次として、以下の各項目について研究を行った。
1.レーザー補助直接投影型3DAP装置の設計・製作:研究当初計画したフェムト秒レーザーをトリガーとしたレーザー補助直接投影型3DAP装置を作製し、当初予定した性能で3DAP測定が実現できるようになった。測定精度及び効率向上のため、ヘリウム冷凍機、電界イオン顕微鏡、試料微動装置の設計・作製を行い、3DAP装置に導入した。
2.微小引出電極の最適化:最適化された微小引出電極及び試料と電極の位置関係をもとに、操作性の高い新しい試料・電極一体型試料台の開発・作製を行った。
3.アトムプローブにおけるレーザーイオン化機構の解明:電界蒸発電圧のレーザー強度及びレーザー波長依存性を光吸収率の異なる金属試料に対して測定し、レーザーをトリガーとした電界蒸発が熱によって生じている可能性が高いことを明らかにした。
4.3次元原子配列再構築アルゴリズムの開発:透過型電子顕微鏡及び電界イオン顕微鏡によって試料形状を測定し、再構築プログラムを用いてタングステン試料の3次元原子配列再構築を行い、検出器の限界である検出効率約50%を達成した。
5.FIB加工による実デバイスからのサンプリング方法の確立:昨年度FIB加工装置に実装した試料を回転させながら試料斜め後ろ方向からFIBを照射する試料先端加工方法の再評価を行った。また、サンプリングした試料を土台となるタングステン針に接着させるデポジションガスの検討を行い、白金を含むガスの有効性を確かめた。
日本学術振興会マイクロビームアナリシス第141委員会主催の7th International Symposium on Atomic Level Characterizations for New Materials and Devicesの一部として、本研究課題を主題とするシンポジウムを開催した。
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