メタステーブル原子をプローブとする電子放射顕微鏡の開発とその固体表面への適用

1989 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 01060002
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 原田 義也 東京大学, 教養学部, 教授 (20013477)
• 研究分担者: 市ノ川 竹男 早稲田大学, 理工学部, 教授 (70063310)
• キーワード: 電子顕微鏡 / 電子分光 / 固体表面

研究概要

1.メタステーブル電子顕微鏡の基本設計
メタステーブル電子放射顕微鏡は、試料調製室、試料室、MEEM(メタステーブル電子放射顕微鏡)用メタステーブル源(次項参照)、PEEM(光電子放射顕微鏡)用光源、電子銃/照射系、エネルギー分析器、拡大レンズ系、画像処理系などよりなる。これらの部分の基本設計は完成した。これに基づいて、次年度は個々の部分の細部設計に移る。
2.メタステーブル源の開発
顕微鏡の分解能に本質的に関係する、メタステーブルビームの強度を上げるため、新しい放電型のメタステーブル源(特注備品)を作った。このメタステーブル源は小型で、高密度の原子ビームを発生するもので、これを用いることにより、現在、従来のものの約10倍のビーム強度が得られている。放電部をさらに改良して、なお強度を上げる予定である。
3.PIESとUPSの測定
2の励起源のテストは既設の気体用電子分光器でPIESを測定することにより行なった。これと並行して、平成3年度以降に得られる電子顕微鏡によるミクロな部分のスペクトルと比較する際の基礎資料とするため、有機物蒸着膜およびシリコン単結晶のPIESおよびUPSを測定した。その結果、有機物では、二成分系の超薄膜において、電荷移動錯体が形成される過程が検出された。またシリコン単結晶ではPIESにより表面最上層の電子状態が鋭敏に観測されることが分かった。なお新しい試料調製用超高真空装置を試作し、これを従来から用いていた電子分光装置に付属させた。

研究成果

• [文献書誌] Aoyama,M.: "Penning Ionization Electron Spectroscopy of Group IVB Tetramethyl Compounds:(CH_3)_4M(M=C,Si,Ge,Sn,Pb)" J.Phys.Chem.93. 1800-1805 (1989)
• [文献書誌] Aoyama,M.: "Penning Ionization Electron Spectroscopy of Group IVB Trimethylphenyls:(CH_3)_3MC_6H_5(M=C,Si,Ge,Sn,Pb)" J.Phys.Chem.93. 5414-5418 (1989)
• [文献書誌] Nakanishi,W.: "Penning Ionization Electron Spectroscopy of Diphenyl Chalcogenides:PhOPh,PhSPh,and PhSePh" J.Org.Chem.54. 540-544 (1989)
• [文献書誌] Harada,Y.: "Characterization of Langmuir-Blodgett Films of Cadmium Stearate by Penning Ionization Electron Spectroscopy" Thin Solid Films. 178. 305-312 (1989)
• [文献書誌] Harada,Y.: "Penning Ionization Electron Spectroscopy of Organic Molecules:Stereochemistry of Molecular Orbitals" Pure & Appl.Chem.62. 457-462 (1990)
• [文献書誌] Masuda,S.: "Wave Function of Graphite Surface Studied by Metastable Atom Electron Spectroscopy" Surface Sci.(1990)
• [文献書誌] Ichinokawa,T.: "Analytical Scanning Electron Microscopy for Solid Surface" J.Electron Microscopy Technique. 12. 219-227 (1989)
• [文献書誌] Ichinokawa,T.: "Formation of the Si(111)19×19 Structure Induced by Ni Impurity at Low Coverage" Surface Sci.219. 395-406 (1989)
• [文献書誌] Ichinokawa,T.: "STM Observation of MoS_2 Surface and Gold Clusters Deposited on MoS_2 Surface" J.Vac.Sci.Tech.Jan/Feb. 254-259 (1990)
• [文献書誌] Ichinokawa,T.: "Surface Analytical Scanning Electron Microscopy in UHV Combined with Scanning Tunneling Microscopy" Proc.ECACIA 89(John Wiley and Sons Ltd.). 25-35 (1990)
• [文献書誌] Ichinokawa,T.: "Surface Defects of MoS_2 Crystal Observed by Scasnning LEED Microscopy" Surface Sci.220. L2774-L2779 (1990)