サブナノメートルの分解能を実現する走査型熱顕微鏡の開発

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23310068
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: ナノ構造科学
• 研究機関: 独立行政法人物質・材料研究機構
• 研究代表者: CUSTANCE Oscar 独立行政法人物質・材料研究機構, 極限計測ユニット, グループリーダー (00444555)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: ナノプローブ / 走査型熱顕微鏡 / 原子分解能原子間力顕微鏡

研究概要

走査型熱顕微鏡（SThM）は、熱カンチレバーをプローブとした原子間力顕微鏡（AFM）の一種である。カンチレバーで発生した熱は、ナノスケールでの表面及び熱抵抗を観測、ならびに半導体基板のパターニングとデバイスファブリケーションのプロトタイプのための数ナノメートルハーフピッチのマスクの製造に使用することができる。
このプロジェクトの主な目標であった「ミリピードプロジェクト」用にIBMが開発した加熱カンチレバープローブ技術を我々の専門と組み合わせ、SThMの分解能の限界をプッシュする原子分解能AFMを開発することに成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Manipulation of individual water molecules on CeO2(111) (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Torbrugge, O. Custance, S. Morita and M. Reichling
  • 雑誌名: J. Phys. : Condens. Matter 巻: 24 ページ: 084010-1~084010-10
• [学会発表] Characterization of pentacene on TiO2 (101) anatase surface by cantilever-based intra-molecular atomic force microscopy imaging (2014)
  • 著者名/発表者名: Oleksandr Stetsovych, Milica Todorovi., Tomoko Shimizu, Cesar Moreno, Ruben Perez and Oscar Custance
  • 学会等名: 1st KANSAI Nanoscience and Nanotechnology International Symposium
  • 発表場所: Osaka, Japan
  • 年月日: 20140203-04
• [学会発表] Discrimination between the atomic species of the TiO2 (101) anatase surface by means of simultaneous STM/AFM (2013)
  • 著者名/発表者名: Oleksandr Stetsovych, Milica Todorovi., Tomoko Shimizu, Cesar Moreno, Oscar Custance and Ruben Perez
  • 学会等名: 16th International Conference on Noncontact Atomic Force Microscopy (NC-AFM 2013)
  • 発表場所: Maryland, USA
  • 年月日: 20130805-09
• [学会発表] Clarifying atomic contrast of the TiO2(101) anatase surface by means of bimodal atomic force microscopy / spectroscopy and simultaneous scanning tunneling microscopy (2013)
  • 著者名/発表者名: Oscar Custance
  • 学会等名: Materials Research Society Spring Meeting
  • 発表場所: San Francisco, USA
  • 年月日: 20130401-05
• [学会発表] Characterization of pentacene molecules adsorbed on the TiO2(101) anatase surface by means of bimodal atomic force microscopy and simultaneous scanning tunneling microscopy (2012)
  • 著者名/発表者名: Oscar Custance
  • 学会等名: International Workshop on Soft Interface Sciences for Young Scientists (SISYS2012)
  • 発表場所: Tsukuba, Japan
  • 年月日: 20121121-22
• [学会発表] New Insights on Atomic Resolution Frequency Modulation Kelvin Probe Force Microscopy Imaging of Semiconductors (2011)
  • 著者名/発表者名: Oscar Custance
  • 学会等名: 3rd GCOE International Symposium : Electronic Devices Innovation (EDIS 2011)
  • 発表場所: Osaka, Japan
  • 年月日: 20111216-17
• [学会発表] Complex atomic assemblies produced at room temperature using atomic force microscopy (2011)
  • 著者名/発表者名: Oscar Custance
  • 学会等名: The 1st Forum on Trends in Nano-manufacturing
  • 発表場所: Heifei, China
  • 年月日: 20111010-14
• [学会発表] Atomic-scale characterization of the (111), (110) and (100) surfaces of ceria single crystals with atomic force microscopy (2011)
  • 著者名/発表者名: Chung-Kay Fang and Oscar Custance
  • 学会等名: CECAM Workshop "Understanding structure and functions of reducible oxide systems : a challenge for theory and experiment"
  • 発表場所: Zaragoza, Spain
  • 年月日: 20110620-23