| 研究概要 |
原子の分解能をもつ電界イオン顕微鏡(FIM)を用いて真空蒸着膜の微細構造を観察しその成長過程を明らかにすることを目指した。特に、(1)あらかじめ成膜された真空蒸着膜を観察するという従来の方法とともに、(2)FIM中でティップに"その場"蒸着しながらその成長過程を観察・記録し、蒸着膜成長に対する基礎データを得ることを目的とした。(1)の方法によるCuの蒸着膜についての結果より、すでに報告されている事実からの予想とは異なり55Kの低温の下地上に入射した原子が最初の衝突点に固着されず7〜9nm程度表面移動すること、高温(200〜400K)の下地上への蒸着により蒸着原子は選択的にその運んできた運動量の方向へ下地表面上を移動すること、結晶核の形成は優先的に下地Wの低指数面領域でみられしかも55Kで蒸着された非常に結晶性の悪い膜の熱処理によって下地WとCu膜の界面で核形成が起こること、等が明らかとなった。さらに、既報のFe、Crの結果と比較すると、高温の下地上へ入射した原子の下地W表面での移動経路がbccのFe,CrとfccのCuでは異なること、下地Wと結晶形が同じFe,Crの蒸着膜はティップ表面全体で方位のそろった結晶となるが、結晶形の異なるCuの場合はティップ上のそれぞれの面上で別々の方位関係が成立し全体としては結晶方位がそろわないことが明らかとなった。(2)の膜成長の形成過程を直接観察する方法については、システムを完成しこの方法の問題点がほぼ明らかになった。特に、蒸着進行途中で像を観察することの影響が予想以上に大きく、蒸着物質の選択に問題を残した。しかし、55Kの下地上に入射したCu原子がWの低指数平面上には固着され難くそのステップに優先的に固着されること、また結晶面によってはCu蒸着原子の固着し易さに違いがあることなど、興味ある結果が出始めており今後のデータに期待している。
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