2005 Fiscal Year Annual Research Report
電極間のナノ物体を原子分解能で直接観察しながらその電気特性を測定する技術の開発
Project/Area Number |
05F05604
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Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
Principal Investigator |
徳本 圓 独立行政法人産業技術総合研究所, ナノテクノロジー研究部門, 研究グループ長
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
LIENTSCHNIG Gunther 独立行政法人産業技術総合研究所, ナノテクノロジー研究部門, 外国人特別研究員
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Keywords | ナノギャップ電極 / 透過電子顕微鏡 / 半導体微細加工 |
Research Abstract |
本研究においては、ナノメートルの物体を保持するための、ナノギャップ電極を基板から浮いた状態で作製する必要があり、そのために半導体微細加工技術と高分解能透過型電子顕微鏡(TEM)を用いる。 まず、スパッタ法によりシリコンウェハー上に極めて薄いSiN薄膜を形成する。ついで、シリコンウェハーを裏側から異方的エッチングすることにより、局所的に基板を取り除いた極めて薄いSiN薄膜を形成する。さらに、表側に金属薄膜のナノパターンを形成する。これらの一連の作業は産総研ナノプロセシング施設(AIST-NPF)の半導体微細加工用の諸設備を用いて行っている。(本施設は文部科学省のナノテクノロジー総合支援プロジェクトの一環として、科学研究費の支援を受けて運営されている。) 最終的には、TEMの収束した電子ビームを用いて、半導体基板上に作製し局所的に基板を取り除いた薄い金属線の一部を、TEMで観察しながら、溶かし焼き切ることにより、ナノギャップ電極を作製する。現在、最初のTEM実験のための試料の作製がほぼ最終段階にさしかかっている。 通常のTEMには、我々が作製する薄膜試料を導入するホルダーが備えていないので、我々の目的にあったTEMを見つけるために、いくつかの候補を比較検討した。その結果、使用する電子顕微鏡としては、東京大学工学部総合研究機構に設置してあるTOPCON社製の透過電子顕微鏡EM-002BFを選択し、それに必要な専用の「電顕内加工用試料ホルダー」を東京大学大学院新領域創成科学研究科物質系専攻の山本剛久助教授の協力を得て設計・製作した。
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