| 研究課題/領域番号 |
17206011
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
巨 陽 東北大学, 大学院工学研究科, 助教授 (60312609)
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| 研究分担者 |
村岡 幹夫 秋田大学, 工学資源学部, 助教授 (50190872)
笹川 和彦 弘前大学, 理工学部, 助教授 (50250676)
坂 真澄 東北大学, 大学院工学研究科, 教授 (20158918)
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| キーワード | マイクロ波 / 原子間力 / 顕微鏡 / ナノ領域 / 電気的特性 / 定量評価 / AFMプローブ / 表面形状計測 |
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| 研究概要 |
本研究はナノテクノロジー発展の要求に応え、次世代材料・デバイスの開発・評価に不可欠な手段としてナノメートルレベルの微小領域における電気的特性を定量評価するマイクロ波原子間力顕微技術の開発を目的とする。本研究では、材料・デバイスの微小領域における電気的特性の定量評価を可能にする独自の発想に基づき、マイクロ波顕微技術と原子間力顕微技術を融合する全く新しいシステムの確立を図る。原子間力顕微鏡(AFM)の既存機能である表面形状計測と同時に、新たに材料表面の電気的特性分布を検出・画像化できるマイクロ波原子間力顕微技術を開発する。本年度は、(II)マイクロ波原子間力顕微鏡の開発、なる研究を推進し、以下の実績を得た。
1.マイクロ波原子間力顕微鏡の構築
開発したマイクロ波導波AFMプローブと原子間力顕微鏡及びネットワークアナライザを融合し、世界に先駆けたマイクロ波原子間力顕微鏡を構築した。AFMの既存機能である表面形状計測と同時に、新たに材料表面の電気的特性分布の検出を実現した。
2.マイクロ波導波AFMプローブの最適化
開発したマイクロ波原子間力顕微鏡を用いて、マイクロ波の伝送、検出に関する各種検証実験を実施した。実験結果と理論を比較し、マイクロ波導波AFMプローブの形状、寸法等を改良し、マイクロ波導波AFMプローブの探針近傍の試料における近接場マイクロ波の振幅及び位相の変化の検出感度を向上させ、マイクロ波導波AFMプローブの最適化を行った。
3.マイクロ波原子間力顕微鏡の最適化
将来の実用化に向けて、マイクロ波の使用周波数の範囲を決定し、マイクロ波コンポネントを用いて、コンパクトな専用マイクロ波測定装置を構築した。
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