日本科學技術振興機構(gòu)推進尖端測量分析技術、儀器開發 (2006-07-30)
發布時間:2007-12-04
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日本(běn)科學技術振興機構日前以“掃描探(tàn)針顯微(wēi)鏡--觀察活動的納米世界”為題在東京召開了一場研討會,就該機構推進的“尖端測量分(fèn)析技(jì)術?儀器開發業(yè)務”,介紹了掃描探針顯微鏡的課題和開發狀況。目(mù)前對掃描探針顯微鏡的要求正在由單純的“觀察”工具,向可以測定尺寸、介電常數、原子力等物理特性的(de)工具轉(zhuǎn)變。用於(yú)物理特性測定的新型顯(xiǎn)微鏡在此次研討會上受到了與會者的關注。
受到人們關注的一個產品是測定鐵電體極化(huà)分布的(de)掃描非線性介電顯微鏡(jìng)(SNDM:scanning nonlinear dielectric microscopy)。設想用於(yú)閃存電荷分布(bù)測定和high-k膜介電常數分布等用途。該機構與富士通共同對MONOS型閃存進(jìn)行了解析(xī),驗(yàn)證了ONO膜(SiO2,Si3N4,SiO2層疊膜)中電子和空穴的位置。不過,在測定時需要對字線等進行機械研磨,將ONO膜裸露出(chū)來。此項(xiàng)研究由東北大學電氣通信研究所(suǒ)教授長康雄等人負責。使用半導體試料時,實現了原子級分辨率,80nm工藝閃存(cún)也可觀察電荷分布。
另一個產品是FM-AFM(頻率調製(zhì)式原子力顯微鏡)。島津製作(zuò)所分(fèn)析測量業(yè)務部產品經理(lǐ)粉川良平在演講(jiǎng)中表示,不僅可(kě)以用(yòng)於檢測表麵結構(gòu),還有(yǒu)望(wàng)用於物理特性(xìng)分(fèn)析。比如,利用(yòng)分析特定原子(zǐ)原(yuán)子力的“focus spectrum法”,如(rú)能檢(jiǎn)測(cè)出各原(yuán)子(zǐ)固有的結合力和結合半徑,就能識別局部元素。另外,如(rú)能利用表麵電位測量法(開爾文(wén)法)觀(guān)察電子狀態,就能了(le)解各原子化學反應的過程(chéng),因此(cǐ)有望在觸媒(méi)設計等方麵發揮(huī)作用。其課題是難以在潛在需求(qiú)較高的大氣和液體環境中進行測定。在真空環境中,Q值高達1萬,而在大氣環境下Q值隻有數百(bǎi),在液體環境(jìng)中更是隻有1~10。為了能夠在(zài)大氣(qì)和液體環境中實現原子級分辨(biàn)率,今後準備致力於探針(zhēn)變(biàn)位檢測係統(tǒng)的低噪音(yīn)和頻率解調器的高靈敏度(dù)研究。