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2003 年度 研究成果報告書概要

nm-RBS装置の開発

研究課題

研究課題/領域番号 13305007
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 表面界面物性
研究機関高知工科大学

研究代表者

成沢 忠  高知工科大学, 工学部, 教授 (30299383)

研究分担者 山本 哲也  高知工科大学, 工学部, 教授 (30320120)
研究期間 (年度) 2001 – 2003
キーワードガラスキャピラリ / 高エネルギーイオンビーム / RBS / PIXE / イオンビーム加工
研究概要

本研究では、かすかなテーパーを持たせた細いガラス管(ガラスキャピラリ)にMeV領域のエネルギーを持つ高速イオンビームを入射させ、ガラスとイオンとの相互作用を利用して、イオンビームを数百nm領域まで収束する技術の開発を行った。市販のガラス管を試行錯誤しながら加熱・延伸することによって種々の形状、寸法を持つキャピラリを作製した。それらを防震ビームラインに搭載してイオンの透過特性を評価したところ、2MeVのHe+イオンビームを入口口径1mm、出口口径300nmのガラスキャピラリに通した場合で、透過率0.01-1%が得られ、かつ透過イオンのエネルギー損失はほとんど無視できる程度であった。従来、高速イオンをマイクロビーム化するには大型の電磁レンズを使用する必要があったが、小型・軽量のガラスキャピラリだけで簡単に数百nm径のビームが得られることの意義は大きい。本技術は、イオン散乱やX線放出を利用した材料解析やイオンビーム加工等の分野で広く応用が可能と考えられる。応用の一端としてSi-LSIチップのRBS測定を行い、1μmより良い面分解能で非破壊的に3次元分析が可能であることを確認し、また粒子励起X線放出(PIXE)分析もスタートしている。ビーム収束のメカニズムを詳しく解明するには至ってないが、イオンビーム照射を受けて、まずガラスキャピラり内壁が帯電し、静電相互作用によってイオンビームを偏向・収束しているものと考察される。

  • 研究成果

    (4件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (4件)

  • [文献書誌] T.Nebiki et al.: "Focusing of MeV ion beams by means of tapered glass capillary optics"J.Vac.Sci.Technol.. A21. 1671-1674 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 原田整 他: "CoSi2/Si(001)エピタキシャル成長"表面科学. 24. 455-460 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] T.Nebiki, T.Yamamoto, T.Narusawa, M.B.H.Breese, E.J.Teo., F.Watt: "Focusing of MeV Ion Beams by Means of Tapered Glass Capillary Optics"J. Vac. Sci. Technol.. A21. 1671-1674 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] S.Harada, T.Narusawa, K.Ishida, K.Hirose, Y.Miura: "Epitaxial Growth of CoSi2 on Si(OO1) Surface"HYOMEN KAGAKU. 24-8. 455-460 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より

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公開日: 2005-04-19  

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