2014 Fiscal Year Annual Research Report
円環状対物瞳と近接補助電極を用いる電子光学系用球面収差補正技術の開発
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24360020
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| Research Institution | Osaka Electro-Communication University |
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Principal Investigator |
生田 孝 大阪電気通信大学, 工学部, 教授 (20103343)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松谷 貴臣 近畿大学, 理工学部, 准教授 (00411413)
川崎 忠寛 名古屋大学, エコトピア科学研究所, その他 (10372533)
日坂 真樹 大阪電気通信大学, 医療福祉工学部, 准教授 (40340640)
児玉 哲司 名城大学, 理工学部, 教授 (50262861)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 電子顕微鏡 / 走査型電子顕微鏡 / 電子光学系 / 球面収差補正 / 円環状対物瞳 / ３次元収束プロファイル / 電子ビーム露光 / 微細加工技術 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
申請者らが行ってきた、円環状対物瞳を用いた電子顕微鏡（TEM, STEM）用長焦点深度線形結像振幅・位相分離観察手法の発展として、円環状対物瞳と近接補助電極を組み合わせて用いる、新しい発想の電子光学系球面収差補正技術の検証と特性の把握を試みる事が本研究第一の目的である。加えて、円環状対物瞳と補助電極の微細加工技術の確立、ビーム露光装置用(画像処理適用不可能)としての3次元収束特性の評価、像観察(TEM,STEM)用としての検知器・画像処理アルゴリズムの改良と3次元結像特性評価などを副次的な目的とする。
平成26年度においては、(1)円環状対物瞳と近接補助円孔電極を用いる電子光学系用球面収差補正系の近似理論解析を進めるとともに、(2)境界要素法による電界計算および電子軌道計算に基づいた電極形状／印加電圧の最適化シミュレーションを展開した。一方、円環状対物瞳と近接補助電極の製作については、継続して、(3)集束イオンビーム（FIB）およびフォトリソグラフィにより円環／円孔電極を製作している。これら収差補正電極に対し使用時のチャージアップ対策として(4)低速イオンおよびプラズマ溶射を用いた表面改質を試みている。さらに走査透過電子顕微鏡（HD-2300S日立ハイテク製）に実装すべく、(5)電圧印加可能な電極ホルダの開発を行った。(6)微粒子試料を用いた実験により、収差非補正時に観察できなかった格子縞が電圧の印加により観察できた。このように球面収差補正効果があることが本研究で確認でき、ローコストな球面収差補正装置として実用可能であると評価できる。
一方、上記と並行して円環状対物瞳を使用したSTEMやSTOM(走査型透過光学顕微鏡)用の円環状検知器アレイと画像処理アルゴリズムの開発、改良を進めており、位相板無しの振幅・位相分離走査型顕微鏡法の実現に成功したことも本研究の重要な成果である。
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| Research Progress Status |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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