2012年研究カタログ
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■ 研究担当:富江敏尚/石塚知明 ■ 計測フロンティア研究部門 活性種計測技術研究グループ ■ 連携担当:齋藤直昭 EUPSで見る金属ナノ粒子、絶縁超薄膜、有機物の最表面原子層と仕事関数研究のポイント研究のねらい研究内容連携可能な技術・知財 ●産総研で生まれ育った、レーザープラズマをEUV光源とする新光電子分光法 ●表面から0.5nmの情報 → 最表面原子の電子状態&π、σ電子の識別 ●帯電中和なしで絶縁物を分析 → 絶縁物、有機物の仕事関数 物質の最表面は、2~3 nm奥の物質内部とは異なる電子状態になっていることに加え、超微量の不純物や欠陥で状態が大きく変化します。多くの物性は表面・界面の電子状態に影響を受けるので、その解明は、ナノテクノロジーを始めとする様々な研究開発の推進に不可欠です。 光電子分光法は、これまで原子の価数評価に止まっていましたが、EUPSの登場により、物性評価法に変貌しました。触媒等各種材料の物性発現機構の解明が進みます。EUPS装置:飛行時間法で電子分光するため、迅速にスペクトルが得られ、また、試料の帯電・計測損傷が軽微です。真空準位により、二次電子スペクトルにカットオフが生じます。この位置から仕事関数が求まります。信号強度から、nm粒子最表面の金属性(清浄度)も評価できます。Pt単結晶板の仕事関数は、最初から面方位依存がありますが、表面に極微量汚染物が付着しており、表面処理を重ねると、理想表面に近づきます。実材料の仕事関数評価は、成膜環境下で行う必要があります。●絶縁超薄膜、有機半導体、ナノ物質の最表面原子層、仕事関数評価●半導体界面でのバンド曲がり評価●nm薄膜の金属性、nm金属微粒子表面の清浄度評価●金属酸化膜中の酸素欠損量評価●特許:電子分光方法とこれを用いた電子分光装置、第2764505号、電子分光装置 5569916(米)」●EUPSの現性能:励起波長4.86nm深さ感度(光電子の脱出深さ)、0.5nm(実測)飛行時間法の電子分光、エネルギー分解能、0.3eV光子フラックス(試料上、時間平均)、SR同等以上ビーム径、100μm程度● 研究拠点つくば中央398計測・計量標準分野第3会場S-43S-43

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