| 研究課題/領域番号 |
11222205
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| 研究機関 | 豊田工業大学 |
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研究代表者 |
吉村 雅満 豊田工業大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (40220743)
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| 研究分担者 |
金山 俊彦 産業技術融合領域研究所, アトムテクノロジー研究体, グループリーダ
牧村 哲也 筑波大学, 物質工学系, 講師 (80261783)
上田 一之 豊田工業大学, 大学院・工学研究科, 教授 (60029212)
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| キーワード | 水素 / 水素検出顕微鏡 / 酸素 / 電子励起 / 原子操作 / シリコン / 複合欠陥 / 二次元分布 |
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| 研究概要 |
本研究グループは数年前に画期的な水素検出法として走査型水素検出顕微鏡を開発した。
これは低速電子を固体表面に照射し電子的に励起されたイオンが脱離するという電子励起イオン脱離現象を利用したものである。この装置は酸素に対しても高感度、高分解であり本年度は固体表面上の水素や酸素の電子励起による移動現象を明らかにするために、まず走査型水素検出顕微鏡の高分解能化に努め加速電圧600Vで空間分解1ミクロン以下を達成した。さらに以下のような応用研究を実施した。V-Ti-Ni系水素吸蔵合金において、水素が母相Vに酸素が結晶粒界(数ミクロン幅)のTi,Niの酸化物に局在することを明らかにした。またミクロンオーダーのSi-SiO_2パターン試料を用いて、TOFの高速時間分解測定により水素、酸素の脱離運動エネルギーを選別することにより、Si及びSiO_2上の水素、酸素の吸着状態の違いを明確に区別(ケミカルステートアナリシス)して2次元イメージングできることを示した。
一方、走査型トンネル顕微鏡を用いて以下のような研究を行った。Si(110)清浄表面に同属のスズを微量吸着させると歪みの緩和により表面ステップ密度を制御できることを見出した。また同表面の高温での原子移動に伴う相変化のその場観察も行った。さらにボロンを注入したシリコン単結晶を水素処理すると内部に複合欠陥が形成されるがこの欠陥の電子励起による振る舞いを調べるために表面観察を行った。as-received試料はイオン注入により表面形態の凸凹が激しかったが適当なアニールを施すことにより平坦化しボロン(複合欠陥)が表面に析出することを見出した。水素がどのようにこの欠陥に関わっているか現在解析中である。
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