半導体チップ探針を用いた STM による有機超薄膜の局所物性評価

概要

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走査型プローブ顕微鏡(SPM)は, 試料の局所的な物性を様々な角度から評価することができ, 物質の表面状態の観察評価手法として期待されている。特に, 走査型トンネル顕微鏡(STM)を利用して行う走査型トンネル分光法(STS)や非弾性トンネルスペクトロスコピー(IETS)は, 試料の局所物性評価のみならず, 超高密度メモリデバイスへの応用としても注目される。通常のSTS測定においては, 一様な電子状態密度を持つ金属探針が使用されるが, STM探針に半導体を使用した場合, 探針内部の電子構造を反映したトンネルスペクトルが得られると考えられる。また, 図1に示すようなn^+-Si探針を使用すると, 伝導帯の鋭い電子準位からの電子のトンネルによりIETSのピーク半値幅の温度依存性が緩和されることから, 極低温でなくともピーク信号が観測できる可能性がある。そこで我々は, 探針, 基板材料としてSi, および金属を用いたSTS測定を行い, 探針, 基板材料がトンネルスペクトルに与える影響を検討した。
社団法人電子情報通信学会の論文
1997-03-06