2003 年度実績報告書

微小機械技術に基づく光プローブ法の開発と物理的極限加工技術への応用

研究課題

研究課題/領域番号	12131207
研究機関	大阪大学
研究代表者	菅原康弘大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (40206404)
研究分担者	西竜治大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (40243183)
キーワード	近接場 / エバネセント場 / )原子間力 / 力 / 半導体探針 / 光学顕微鏡 / 散乱光 / 表面ポテンシャル
研究概要	本年度は、主に、新たに開発に成功した装置の空間分解能を、さらに一桁向上させ、原子分解能観察を実現することをめざした。また、原子レベルでの物理的極限加工の評価と機構の解明を行った。具体的な研究課題は下記のようになっている。 (1)原子レベルで平坦な自己組織化分子膜の作製物質表面の構造、局在する近接場光の強度分布を原子・分子スケールで観察できることを実証するため、標準試料として原子的に平坦な金(Au)表面上に吸着したアルカンチオールの自己組織化分子を取り上げ、その作製方法を確立した。 (2)高分解能な近接場光測定の実現上記(1)で作製した標準試料を用いて、物質表面の構造、局在する近接場光の強度分布を原子・分子スケールで観察することをめざした。6Åいう世界最高の水平空間分解能を実現した。将来的には、物質表面の原子・分子レベルの構造と光学的性質を完全分離して同時測定することができるようになると期待される。 (3)物理的極限加工の評価と機構の解明、新規加工法の探索ナノメートル領域での物理的極限加工の評価と機構の解明、新規加工法の探索を行った。具体的には、非接触原子間力顕微鏡を用いて、原子種を同定しながら力学的に原子を操作できるかどうかを検討した。その結果、非接触原子間力顕微鏡を用いて、力学的に表面の原子を引き抜いたり、付与させたりすることが可能であることが分かった。しかし、現在のところ、様々な測定パラメーター依存性を系統的に調べていないため、原子操作の機構は不明である。今後の研究に期待したい。

研究成果

(12件)

すべてその他

すべて文献書誌 (12件)

[文献書誌] R.Nishi et al.: "Atom Selective Imaging by NC-AFM : Case of Oxygen Adsorbed on a Si(111)7×7 Surface"Appl.Surf.Sci.. 210・1-2. 90-92 (2003)
[文献書誌] K.Okamoto et al.: "KPFM Imaging of Si(111)5√<3>×5√<3>-Sb Surface for Atom Distinction Using NC-AFM"Appl.Surf.Sci.. 210・1-2. 128-133 (2003)
[文献書誌] N.Oyabu et al.: "Mechanical Vertical Manipulation of Selected Single Atoms by Soft Nanoindentation Using Near Contact Atomic Force Microscopy"Phys.Rev.Lett.. 90・17. 176102-1-176102-4 (2003)
[文献書誌] K.Okamoto et al.: "The Imaging Mechanism of the Atomic-Scale Kelvin Probe Force Microscopy and Its Application to Atomic-Scale Force Mapping"Jpn.J.Appl.Phys.. 41・11. 7163-7168 (2003)
[文献書誌] S.Morita, Y.Sugawara: "Noncontact Atomic Force Microscopy on Semiconductor Surfaces"Surface and Interface Analysis. (In press). (2004)
[文献書誌] 菅原康弘: "原子間力近接場光学顕微鏡によるニア原子分解能の達成"精密工学会誌. 69・2. 154-157 (2003)
[文献書誌] 菅原康弘: "STMおよびAFM、原理と応用"電子顕微鏡. 38・1. 13-18 (2003)
[文献書誌] 森田清三他: "原子間力顕微鏡を使った電荷の原子レベル観察"静電気学会誌. 27・2. 64-68 (2003)
[文献書誌] 菅原康弘, 清野宜秀: "原子間力近接場光学顕微鏡によるニア原子分解能の達成"応用物理. 72・8. 1020-1026 (2003)
[文献書誌] 菅原康弘: "イオン工学ハンドブック"イオン工学研究所. 4 (2003)
[文献書誌] 菅原康弘: "ナノテクノロジーハンドブック"オーム社. 4 (2003)
[文献書誌] Y.Sugawara, S.Morita: "Springer Handbook of Nanotechnology"Springer. 7 (2004)

2003 年度 実績報告書

微小機械技術に基づく光プローブ法の開発と物理的極限加工技術への応用

研究代表者

菅原 康弘 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (40206404)

研究成果

[文献書誌] R.Nishi et al.: "Atom Selective Imaging by NC-AFM : Case of Oxygen Adsorbed on a Si(111)7×7 Surface"Appl.Surf.Sci.. 210・1-2. 90-92 (2003)

[文献書誌] K.Okamoto et al.: "KPFM Imaging of Si(111)5√<3>×5√<3>-Sb Surface for Atom Distinction Using NC-AFM"Appl.Surf.Sci.. 210・1-2. 128-133 (2003)

[文献書誌] N.Oyabu et al.: "Mechanical Vertical Manipulation of Selected Single Atoms by Soft Nanoindentation Using Near Contact Atomic Force Microscopy"Phys.Rev.Lett.. 90・17. 176102-1-176102-4 (2003)

[文献書誌] K.Okamoto et al.: "The Imaging Mechanism of the Atomic-Scale Kelvin Probe Force Microscopy and Its Application to Atomic-Scale Force Mapping"Jpn.J.Appl.Phys.. 41・11. 7163-7168 (2003)

[文献書誌] S.Morita, Y.Sugawara: "Noncontact Atomic Force Microscopy on Semiconductor Surfaces"Surface and Interface Analysis. (In press). (2004)

[文献書誌] 菅原康弘: "原子間力近接場光学顕微鏡によるニア原子分解能の達成"精密工学会誌. 69・2. 154-157 (2003)

[文献書誌] 菅原康弘: "STMおよびAFM、原理と応用"電子顕微鏡. 38・1. 13-18 (2003)

[文献書誌] 森田清三他: "原子間力顕微鏡を使った電荷の原子レベル観察"静電気学会誌. 27・2. 64-68 (2003)

[文献書誌] 菅原康弘, 清野宜秀: "原子間力近接場光学顕微鏡によるニア原子分解能の達成"応用物理. 72・8. 1020-1026 (2003)

[文献書誌] 菅原康弘: "イオン工学ハンドブック"イオン工学研究所. 4 (2003)

[文献書誌] 菅原康弘: "ナノテクノロジーハンドブック"オーム社. 4 (2003)

[文献書誌] Y.Sugawara, S.Morita: "Springer Handbook of Nanotechnology"Springer. 7 (2004)

2003 年度実績報告書

菅原康弘大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (40206404)