| 研究課題/領域番号 |
62550288
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
田村 進一 大阪大学, 医学部, 教授 (30029540)
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| 研究分担者 |
徳高 平蔵 鳥取大学, 工学部, 教授 (70032266)
山中 正宣 大阪大学, 工学部, 助教授 (10029118)
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| キーワード | 静電容量 / 顕微鏡 / VHD / 画像化 / 圧電アクチュエータ / 微動ステージ / STM |
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| 研究概要 |
本研究は、微小容量探針をSTMと同様にPZT等の圧電アクチュエータで対象物上を2次元または2.5次元走査し、そのキャパシタンス変動を画像化するものである。以下の1)-3)にそってシステムを製作した。
1)駆動方式:駆動方式はステージ駆動方式と針駆動方式が考えられるので、両方式を製作し、比較実験を行った。検討した結果、アーティファクト減少のため、ステージ駆動ではなく、針駆動方式を採用するほうがよいことがわかった。したがって、容量針を直接圧電アクチュエータでXYZ駆動する機構を採用した。
2)高さ粗動機構:高さ粗動方式として、マイクロメーターを取り付けた。さらに、確認用として資料側方やや斜め上から針高を確認できる光学顕微鏡をセットした。そして、それにより対象物の表面高さを確認後、容量針を機械式にそこまで下ろす機構を作成した。
3)高さ微動機構:走査面を得るため、および2.5次元走査のための高さ微動方式として、検出容量ーしたがって検出器出力に従って圧電アクチュエータを駆動する機構を組み込んだ。
これらにより、0.1μmの分解能を実現することは十分可能であることが実証できた。今のところ高さ方向の再現性はかなり高いが、横方向の再現性が不足しているので、今後、改良していく余地があることが解った。現在のおおよその能力は、分解能:0.1μm+α、最大走査範囲:20μm×20μm、容量針先端サイズ:0.1μm×0.1μm、対象物走査速度:20秒/(20μm×20μm)または4秒/(5μm×5μm)である。今後は、STMの探針ガイドとしての使用法の検討、および超高密度記録の可能性(光ディスクの数十倍)を探る必要がある。
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