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4探針STMの開発とそれによる表面電気伝導の測定

研究報告コード R000000666
掲載日 2002年9月30日
研究者
  • 白木 一郎
  • 田邊 輔仁
  • 保原 麗
  • 長尾 忠昭
  • 長谷川 修司
研究者所属機関
  • 東京大学大学院理学系研究科
  • 東京大学大学院理学系研究科
  • 東京大学大学院理学系研究科
  • 東京大学大学院理学系研究科
  • 東京大学大学院理学系研究科
研究機関
  • 東京大学大学院理学系研究科
報告名称 4探針STMの開発とそれによる表面電気伝導の測定
報告概要 独立駆動型超高真空4探針走査トンネル顕微鏡を開発した。これをミクロ領域での表面電気伝導度の測定に使用した。図は,4本のタングステン探針を駆動しているところの走査電子顕微鏡(SEM)像である。SEMで試料表面及び探針位置を観察しながら,伝導度を所望のプローブ間隔で測定できる。探針駆動は,粗動をマイクロスライドで,微動を8極型チューブピエゾ素子で行う。超高真空中で,シリコン(111)ウエハを清浄化して7×7構造を形成させた場合と,その表面上に銀原子を1原子層だけ吸着させたときに形成されるシリコンSi(111)-√3×√3-Ag表面で,探針間隔を1mmから1μmの間で変化させて電気抵抗を室温で測定した。プローブ間隔を小さくすると,原子ステップなどの表面欠陥の影響が減少し,バルク電子状態へのリーク電流も減少して,大きい電気抵抗の差を生じることが分った。
画像

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R000000666_01SUM.gif
研究分野
  • 電子顕微鏡,イオン顕微鏡
  • 半導体の表面構造
  • 半導体結晶の電気伝導
  • 半導体-金属接触
関連発表論文 (1)I.Shiraki,F.Tanabe,R.Hobara,T.Nagao,S.Hasegawa:Independently driven four-tip propes for conductivity measurements in ultrahigh vacuum,Surface Science 493(2001)643-653.
研究制度
  • 戦略的基礎研究推進事業、研究領域「量子効果等の物理現象」研究代表者 青野 正和(理化学研究所表面界面工学研究室)/科学技術振興事業団
研究報告資料
  • 白木 一郎,田邊 輔仁,保原 麗,長尾 忠昭,長谷川 修司. 4探針STMの開発とそれによる表面電気伝導の測定. 戦略的基礎研究推進事業 量子効果等の物理現象 第4回シンポジウム予稿集,2000. p.54 - 54.

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