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超高真空中の非接触原子間力顕微鏡を用いて、半導体基板や絶縁体基板上で異種原子の識別、垂直・水平原子操作の研究を行い、室温あるいは78Kの低温原子レベル構造体及び原子デバイス動作を検証すことが研究目的である。本年度の実績は以下のようである。
1.半導体デバイスの応用で最も重要であるSi(100)の再構成表面を作製し、原子レベルのSn Wireを作製した。Snの蒸着量によって原子ワイアーの構造が変化し、単一あるいは二重ワイアーができた。
2.半導体デバイスの完全な電流分離のために必要な絶縁体を、原子レベルデバイスに応用するために、アルカリハロゲンイオン単結晶(KCI)の壁開表面を室温で観察し、Force Mappingを行った。サンプル表面原子とてこ先端原子とのRelaxation、緩和によって複雑な相互作用力を現す。
3.Si(111)半導体再構成表面上にSn原子を室温でサブモノレーヤ蒸着し、Si-SnのMosaic相(√3×√3)を作り、Force Mappingを行った。SiとSnの周辺原子によって相互作用力がどのように変わるのかを調べた。
4.絶縁体であるSTO(SrTiO3)あるいは、TiO2表面を原子レベルで観察した。二つとも酸化物なので、超高真空中での熱処理によって酸素が抜け、半導体になる。
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