メタステ-ブル原子をプロ-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

1991 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.電子放射顕微鏡の製作
前年度までに引いた基本設計図に従って、対物レンズ、中間レンズ系、エネルギ-アナライザ-、投影レンズ系よりなる電子放射顕微鏡本体を製作した。そして、これに試料準備室、電子銃および照射系、メタステ-ブル源、真空紫外光源、画像処理システム等を付属させた。
2.試料準備室の試作
試料交換室、前処理室、分析室よりなる試料準備室を試作した。前処理室には、試料加熱装置、蒸着装置、膜厚計等を、分析室には試料位置調整ステ-ジ、LEED/AES分析器等を付属させた。
3.装置の調整
上記(1)、(2)の装置を用いて電子放射顕微鏡の調整を行なっている。特に試料に紫外光を照射したとき放出される光電子の像を利用して、顕微鏡各部の性能テストを行なうとともに、所期の分解能を得ることに努めている。
4.PIESとUPSの測定
電子顕微鏡によるミクロな部分のスペクトルと比較検討するため、現有の電子分光器を用いて、シリコンの清浄表面、および有機超薄膜の表面について、ペニングイオン化電子スペクトル(PIES)と紫外光電子スペクトル(UPS)を測定した。シリコンの表面ではメタステ-ブル原子の脱励起過程と表面バンド構造について、有機超薄膜の表面では、分子の配向と電子状態について有用な情報が得られた。

研究成果

• [文献書誌] S.Masuda: "Two-hole states of the outermost surface layer studied by metastable atom electron spectroscopy.Si(111)-7x7 and Si(100)-2x1" Surface Sci.242. 400-403 (1991)
• [文献書誌] Y.Harada: "Characterization of organic ultra-thin films by Penning Ionization electron spectroscopy during layer-by-layer preparation" Surface Sci.242. 95-101 (1991)
• [文献書誌] S.Fujisawa: "Penning ionization electron spectroscopy of Dichlorobenzenes" J.Phys.Chem. 95. 4250-4254 (1991)
• [文献書誌] S.Masuda: "Penning-ionization electron spectroscopy of tetrafluoro-TCNQ without counter ion prepared on gaphite" Chem.Phys.Lett.180. 279-282 (1991)
• [文献書誌] S.Fujisawa: "Penning ionization electron spectroscopy of Halotenotoluenes:o-,m-,andp-CH_3C_6H_4X(X=Cl,Br,I)" J.Phys.Chem.95. 5742-5749 (1991)
• [文献書誌] T.Ichinokawa: "Surface analytical electron microscopy in ultrahigh vacuum combined with STM" Surface and Interface Analysis. 16. 87-96 (1991)
• [文献書誌] T.Ichinokawa: "Epitaxial glowth in Cu/Si(100)2x1 at high Temperatures" Surface Sci.241. 416-424 (1991)
• [文献書誌] H.Itoh: "Scanning tunneling microscopy of monolayer graphite epitaxially grown on TiC(111)" Surface Sci.Lett.254. L437-442 (1991)
• [文献書誌] H.Itoh: "Low-energy electron diffraction and scanning tunneling microscopy studies of the Pt/Si(001)" Phys.Rev.B. 3A. (1992)
• [文献書誌] T.Ichinokawa: "Electron migration of metallic island on Si(001) surface" Phys.Rev.Lett.(1992)
• [文献書誌] H.Itoh: "Structure of double-atomic-height steps in Si(001) surface observed by scanning tunneling microscopy" Phys.Rev.B.