JP2936545B2 - 走査プローブ顕微鏡 - Google Patents
走査プローブ顕微鏡Info
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01Q—SCANNING-PROBE TECHNIQUES OR APPARATUS; APPLICATIONS OF SCANNING-PROBE TECHNIQUES, e.g. SCANNING PROBE MICROSCOPY [SPM]
- G01Q60/00—Particular types of SPM [Scanning Probe Microscopy] or microscopes; Essential components thereof
- G01Q60/02—Multiple-type SPM, i.e. involving more than one SPM techniques
- G01Q60/04—STM [Scanning Tunnelling Microscopy] combined with AFM [Atomic Force Microscopy]
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y35/00—Methods or apparatus for measurement or analysis of nanostructures
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
- G01B7/34—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring roughness or irregularity of surfaces
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S977/00—Nanotechnology
- Y10S977/84—Manufacture, treatment, or detection of nanostructure
- Y10S977/849—Manufacture, treatment, or detection of nanostructure with scanning probe
- Y10S977/85—Scanning probe control process
- Y10S977/851—Particular movement or positioning of scanning tip
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は探針と試料とを接近して発生するトンネル電
流あるいは電界放射電流を利用する装置に係り、特に広
い走査領域を高速に走査して短時間に表面形状を得た
り、あるいは高抵抗物質の表面形状を得るのに好適な走
査型トンネル顕微鏡及びこれによる表面形状観察方法に
関する。
流あるいは電界放射電流を利用する装置に係り、特に広
い走査領域を高速に走査して短時間に表面形状を得た
り、あるいは高抵抗物質の表面形状を得るのに好適な走
査型トンネル顕微鏡及びこれによる表面形状観察方法に
関する。
従来の走査型トンネル顕微鏡については、例えば、フ
イジカル,レビユー,レタース,49(1982年)第57頁か
ら第61頁(Physical Review Letters,49(1982)PP57〜
61)において論じられている。
イジカル,レビユー,レタース,49(1982年)第57頁か
ら第61頁(Physical Review Letters,49(1982)PP57〜
61)において論じられている。
上記従来技術は走査領域が広い場合や試料表面の抵抗
が非常に高い場合の表面形状計測について考慮がされて
おらず、前者は走査時間に多大な時間を費すこと、ま
た、後者は電子電流が定常的に流れず測定ができないと
いう問題があつた。特に、前者における原因として、探
針及び試料の原子同士が相互作用を及ぼすために走査型
トンネル顕微鏡の制御系に原子オーダの空間分解能が必
要となり、走査領域が広くなると制御系の応答性により
走査速度を減少せざるを得なくなるためである。従来技
術では、約2.5μm2でラスタ走査線数256本で約90分のデ
ータ取得時間を要し、さらに、広い観察領域では走査線
の長さに比例してデータ取得時間が増すという問題点が
あつた。
が非常に高い場合の表面形状計測について考慮がされて
おらず、前者は走査時間に多大な時間を費すこと、ま
た、後者は電子電流が定常的に流れず測定ができないと
いう問題があつた。特に、前者における原因として、探
針及び試料の原子同士が相互作用を及ぼすために走査型
トンネル顕微鏡の制御系に原子オーダの空間分解能が必
要となり、走査領域が広くなると制御系の応答性により
走査速度を減少せざるを得なくなるためである。従来技
術では、約2.5μm2でラスタ走査線数256本で約90分のデ
ータ取得時間を要し、さらに、広い観察領域では走査線
の長さに比例してデータ取得時間が増すという問題点が
あつた。
本発明の目的は上記の問題点を解決することにある。
上記の目的は次のように達成する。前者においては、
広い観察領域になると原子オーダの空間分解能は必要な
く、nmあるいはμm程度の空間分解能があれば十分であ
る。即ち、観察領域を所望の画素に分割して、必要部分
の試料表面の情報を取得すれば良い。従つて、上記の画
素に相当する位置に探針を次々と離散的に設定し、表面
情報を取得する。さらに、探針を空間的に移動する際、
試料との衝突を避けるために探針を試料から十分に遠ざ
けた状態で移動する方式により、達成される。
広い観察領域になると原子オーダの空間分解能は必要な
く、nmあるいはμm程度の空間分解能があれば十分であ
る。即ち、観察領域を所望の画素に分割して、必要部分
の試料表面の情報を取得すれば良い。従つて、上記の画
素に相当する位置に探針を次々と離散的に設定し、表面
情報を取得する。さらに、探針を空間的に移動する際、
試料との衝突を避けるために探針を試料から十分に遠ざ
けた状態で移動する方式により、達成される。
後者において、試料によつては高抵抗のため僅かの電
荷の移動しか許さない場合があり、探針が試料に近づい
た際、瞬間的に流れるトンネル電流を検出して、探針の
接近を中止し、即座に探針を遠ざけるとともにその時の
表面の高さ情報を取得する方式を採用することにより、
達成される。
荷の移動しか許さない場合があり、探針が試料に近づい
た際、瞬間的に流れるトンネル電流を検出して、探針の
接近を中止し、即座に探針を遠ざけるとともにその時の
表面の高さ情報を取得する方式を採用することにより、
達成される。
前者の方法は広い走査領域の場合、離散的に探針を走
査できるので短時間で表面形状を得ることができる。こ
の時、走査するさいには探針を試料より遠ざけているの
で試料と探針とが激突することが避けられる。また、後
者では僅かな電荷の移動のみで試料表面位置を測定する
ことができる。これらにより、短時間で高抵抗な試料表
面でも表面形状を誤動作することなく測定できる。
査できるので短時間で表面形状を得ることができる。こ
の時、走査するさいには探針を試料より遠ざけているの
で試料と探針とが激突することが避けられる。また、後
者では僅かな電荷の移動のみで試料表面位置を測定する
ことができる。これらにより、短時間で高抵抗な試料表
面でも表面形状を誤動作することなく測定できる。
以下、本発明の実施例を第1図〜第9図を用いて説明
する。
する。
第1図及び第2図は本発明の基本動作を示す模式図及
びタイムチヤートである。第1図は探針2の動きを示し
たものであり、X方向に(i+1)個の測定点で表面の
高さ情報を取得する場合を示している。第2図のよう
に、始めはX0の位置でZ圧電素子1が縮んでおり、探針
2は試料表面から遠ざかつている。測定を開始すると、
Z圧電素子1は印加電圧が徐々に大きくなるに従つて伸
び、探針2が試料5に近づく()。さらに、探針が近
づき、トンネル領域内に入るとトンネル電流が流れる。
この時、トンネル電流を検出してZ圧電素子1の変位を
記憶するとともに該素子1に印加する電圧を0Vとする
と、のように探針は元の位置に戻る。この動作が完了
すると、X1にすばやく探針は移動する()。X1に移動
した探針は,とZ圧電素子1が伸び、トンネル電流
検出により上記の動作を行ない、X2に移動する。このよ
うに探針動作を繰返えし、試料表面の形状を測定して行
く。データとしてはXiに対するZiを記憶していくことに
なる。第1図はライン走査の場合を示したが、Y方向に
も探針2を移動して三次元情報を得ることができる。
びタイムチヤートである。第1図は探針2の動きを示し
たものであり、X方向に(i+1)個の測定点で表面の
高さ情報を取得する場合を示している。第2図のよう
に、始めはX0の位置でZ圧電素子1が縮んでおり、探針
2は試料表面から遠ざかつている。測定を開始すると、
Z圧電素子1は印加電圧が徐々に大きくなるに従つて伸
び、探針2が試料5に近づく()。さらに、探針が近
づき、トンネル領域内に入るとトンネル電流が流れる。
この時、トンネル電流を検出してZ圧電素子1の変位を
記憶するとともに該素子1に印加する電圧を0Vとする
と、のように探針は元の位置に戻る。この動作が完了
すると、X1にすばやく探針は移動する()。X1に移動
した探針は,とZ圧電素子1が伸び、トンネル電流
検出により上記の動作を行ない、X2に移動する。このよ
うに探針動作を繰返えし、試料表面の形状を測定して行
く。データとしてはXiに対するZiを記憶していくことに
なる。第1図はライン走査の場合を示したが、Y方向に
も探針2を移動して三次元情報を得ることができる。
第3図は本発明を走査型トンネル顕微鏡に適用した際
の具体例を示す。第3図のように、探針2を3次元微動
するためのトライポツド型スキヤナはZ圧電素子1,X圧
電素子6,Y圧電素子7により構成している。Z方向の探
針制御はトンネル電源3,目標電流設定回路9,電流検出部
8,減算器10,トンネル領域検出部11,探針制御部12,高電
圧アンプ20から構成している。さらに、XY走査のための
2次元走査部14,画像記憶部15及び表示部,データ処理
部から制御系は構成されている。表示部,データ処理部
はTVモニタ18,CRTモニタ17,XYレコーダ16,計算機システ
ム19から構成している。従来技術との大きな違いは探針
2のZ方向の制御であり、トンネル領域検出部11,探針
制御部12が本発明の主要部である。第4図はその一具体
例を示し、第5図にそのタイムチヤートを示す。
の具体例を示す。第3図のように、探針2を3次元微動
するためのトライポツド型スキヤナはZ圧電素子1,X圧
電素子6,Y圧電素子7により構成している。Z方向の探
針制御はトンネル電源3,目標電流設定回路9,電流検出部
8,減算器10,トンネル領域検出部11,探針制御部12,高電
圧アンプ20から構成している。さらに、XY走査のための
2次元走査部14,画像記憶部15及び表示部,データ処理
部から制御系は構成されている。表示部,データ処理部
はTVモニタ18,CRTモニタ17,XYレコーダ16,計算機システ
ム19から構成している。従来技術との大きな違いは探針
2のZ方向の制御であり、トンネル領域検出部11,探針
制御部12が本発明の主要部である。第4図はその一具体
例を示し、第5図にそのタイムチヤートを示す。
第4図はコンパレータ10′とフリツプフロツプ28から
なるトンネル領域検出部11とパルス発生器22,ゲート回
路21,カウンタ23,マルチプレクサ24,DAC(デイジタル・
アナログ変換器)25から成る探針制御部12から構成した
ブロツク図を示す。本具体例では探針をデイジタル信号
でほぼ一定速度で試料に接近する方式を用いている。
なるトンネル領域検出部11とパルス発生器22,ゲート回
路21,カウンタ23,マルチプレクサ24,DAC(デイジタル・
アナログ変換器)25から成る探針制御部12から構成した
ブロツク図を示す。本具体例では探針をデイジタル信号
でほぼ一定速度で試料に接近する方式を用いている。
第5図に第4図の各部における出力信号とそれらのタ
イミングを示す。パルス発生器22から出力されたクロツ
クパルスはゲート回路21を経てカウンタ23に入力する。
これは探針2が試料5に接近する場合に許され、カウン
タの内容がマルチプレクサ24を経てDAC25に入力して、
アナログ信号が高電圧アンプ20に出力される。探針2が
トンネル領域に突入するとトンネル電流が急激に流れ
(a),トンネル電流検出信号が(b)のように作ら
れ、探針2制御信号が(c)のようにLowとなる。この
信号により、カウンタ23に入力するクロツクパルスは遮
断され、DAC25出力信号は保持される。しかし、前段の
マルチプレクサ24がall“0"を選択するので、DAC25出力
は急激に0Vとなる。これにより探針2は試料5から遠ざ
かり、これと同時にカウンタ23の内容を画像記憶部15に
書き込む。また、探針2の退避が完了すると同時に2次
元走査部14よりX方向あるいはY方向の走査信号を発生
し、探針はデイジタル的に次の測定点に移動する。その
後、2次元走査部14よりリセツト信号を発生し、フリツ
プフロツプ28の出力レベルをHighにするとともにカウン
タ23の内容をall“0"にする。これによりカウンタ23の
出力値がall“0"から徐々に増加する。また、マルチプ
レクサ24はカウンタ23の出力を選び、DAC25の出力を0V
より徐々に増し、探針2を試料5に近づけて行く。以上
のようにして第1図の基本動作を実現することができ
る。
イミングを示す。パルス発生器22から出力されたクロツ
クパルスはゲート回路21を経てカウンタ23に入力する。
これは探針2が試料5に接近する場合に許され、カウン
タの内容がマルチプレクサ24を経てDAC25に入力して、
アナログ信号が高電圧アンプ20に出力される。探針2が
トンネル領域に突入するとトンネル電流が急激に流れ
(a),トンネル電流検出信号が(b)のように作ら
れ、探針2制御信号が(c)のようにLowとなる。この
信号により、カウンタ23に入力するクロツクパルスは遮
断され、DAC25出力信号は保持される。しかし、前段の
マルチプレクサ24がall“0"を選択するので、DAC25出力
は急激に0Vとなる。これにより探針2は試料5から遠ざ
かり、これと同時にカウンタ23の内容を画像記憶部15に
書き込む。また、探針2の退避が完了すると同時に2次
元走査部14よりX方向あるいはY方向の走査信号を発生
し、探針はデイジタル的に次の測定点に移動する。その
後、2次元走査部14よりリセツト信号を発生し、フリツ
プフロツプ28の出力レベルをHighにするとともにカウン
タ23の内容をall“0"にする。これによりカウンタ23の
出力値がall“0"から徐々に増加する。また、マルチプ
レクサ24はカウンタ23の出力を選び、DAC25の出力を0V
より徐々に増し、探針2を試料5に近づけて行く。以上
のようにして第1図の基本動作を実現することができ
る。
第6図は探針2をトンネル両域内に保持し、電圧電流
特性を計測する場合のタイムチヤートを示す。第6図に
おいて、トンネル電流検出後、DAC25出力を(b)のよ
うに一定に保持し、トンネル電圧を(c)のように走査
してその時の電流値を電圧に対応して記憶する。終了
後、探針2を(d)のように走査して次の測定点に移動
する。その後、第5図と同様に、探針2を試料に近づ
け、トンネル領域に到達すると探針2を保持して上記の
動作を繰返す。このようにして、表面形状とその表面に
おける電圧・電流特性を得ることができる。
特性を計測する場合のタイムチヤートを示す。第6図に
おいて、トンネル電流検出後、DAC25出力を(b)のよ
うに一定に保持し、トンネル電圧を(c)のように走査
してその時の電流値を電圧に対応して記憶する。終了
後、探針2を(d)のように走査して次の測定点に移動
する。その後、第5図と同様に、探針2を試料に近づ
け、トンネル領域に到達すると探針2を保持して上記の
動作を繰返す。このようにして、表面形状とその表面に
おける電圧・電流特性を得ることができる。
第7図は表面形状と電流像を得る場合のタイムチヤー
トを示す。第6図と同様にトンネル領域内に探針2保持
(a))後、(b)のようにトンネル電圧を所望の電圧
に測定し、その時の電流値を記憶する。完了後、DAC25
の出力を0Vに、また、トンネル電圧を元の電圧に戻して
探針2をXあるいはY方向の次の測定点まで高速に移動
して表面の高さ位置及び上記のように電流値を測定す
る。この動作を走査領域全てにわたつて行なうことによ
り、表面形状や電流像を得ることができる。
トを示す。第6図と同様にトンネル領域内に探針2保持
(a))後、(b)のようにトンネル電圧を所望の電圧
に測定し、その時の電流値を記憶する。完了後、DAC25
の出力を0Vに、また、トンネル電圧を元の電圧に戻して
探針2をXあるいはY方向の次の測定点まで高速に移動
して表面の高さ位置及び上記のように電流値を測定す
る。この動作を走査領域全てにわたつて行なうことによ
り、表面形状や電流像を得ることができる。
以上は探針2の試料5への接近をデイジタル信号でか
つ一定速度で行なつてきたが、アナログ信号で行なうこ
とも可能である。第8図と第9図はアナログ信号での探
針制御回路とそのタイムチヤートを示す。探針制御回路
は、一定速度で探針2を試料5に接近するためにコンパ
レータ10′の出力を積分器30に入力し、その出力信号を
高電圧アンプ28に入力する。この回路はコンパレータ1
0′の出力が0VとなるようにZ圧電素子1を制御する。
探針2が試料から遠ざかつている時にはコンパレータ1
0′の出力が一定電圧となり、積分器30の出力は一定な
勾配で第9図(c)のように増加する。この時、積分器
26の回路状態を制御するリレー27はオープン状態であ
り、30は積分器として作用する。その後、探針2がトン
ネル領域内に入ると、トンネル電流が流れ、トンネル電
流を一定とするようにサーボされる(第9図(a))。
トンネル電流が流れ始めて、T1時間経過後、Z圧電素子
1の変位を記憶して積分器30制御信号をLowとすると、2
7のリレーが閉じてコンデンサCに蓄積された電荷を放
電する。これにより、第9図(c)のように積分器30の
出力は0Vとなり、Z圧電素子は完全に縮んだ状態にな
る。その後、探針2をX方向あるいはY方向にデイジタ
ル的に移動して、上述の動作を繰返し所望の走査領域の
表面形状を測定する。尚、積分器制御信号,探針走査信
号は第3図の2次元走査部より制御される。また、第9
図(a)のT1の時間を小さくすれば、第5図と同じ動作
となり、トンネル電流を一定とするような従来のサーボ
機能を使用しない方式となる。さらに、第8図の積分器
30の出力段にサンプルホールド回路を用いて、探針2を
トンネル領域に保持する機能をもつことができる。これ
により、第6図,第7図に説明した電子分光機能や電流
像の取得など同時に可能となる。
つ一定速度で行なつてきたが、アナログ信号で行なうこ
とも可能である。第8図と第9図はアナログ信号での探
針制御回路とそのタイムチヤートを示す。探針制御回路
は、一定速度で探針2を試料5に接近するためにコンパ
レータ10′の出力を積分器30に入力し、その出力信号を
高電圧アンプ28に入力する。この回路はコンパレータ1
0′の出力が0VとなるようにZ圧電素子1を制御する。
探針2が試料から遠ざかつている時にはコンパレータ1
0′の出力が一定電圧となり、積分器30の出力は一定な
勾配で第9図(c)のように増加する。この時、積分器
26の回路状態を制御するリレー27はオープン状態であ
り、30は積分器として作用する。その後、探針2がトン
ネル領域内に入ると、トンネル電流が流れ、トンネル電
流を一定とするようにサーボされる(第9図(a))。
トンネル電流が流れ始めて、T1時間経過後、Z圧電素子
1の変位を記憶して積分器30制御信号をLowとすると、2
7のリレーが閉じてコンデンサCに蓄積された電荷を放
電する。これにより、第9図(c)のように積分器30の
出力は0Vとなり、Z圧電素子は完全に縮んだ状態にな
る。その後、探針2をX方向あるいはY方向にデイジタ
ル的に移動して、上述の動作を繰返し所望の走査領域の
表面形状を測定する。尚、積分器制御信号,探針走査信
号は第3図の2次元走査部より制御される。また、第9
図(a)のT1の時間を小さくすれば、第5図と同じ動作
となり、トンネル電流を一定とするような従来のサーボ
機能を使用しない方式となる。さらに、第8図の積分器
30の出力段にサンプルホールド回路を用いて、探針2を
トンネル領域に保持する機能をもつことができる。これ
により、第6図,第7図に説明した電子分光機能や電流
像の取得など同時に可能となる。
以上述べた具体例はトンネル電流を検出した例である
が、この外に、原子間力(圧力),温度,光,静電容
量,電気抵抗などの物理量を検出対象としても本発明と
同一である。また、具体例では探針を3次元移動する機
構を示したが、3次元移動を試料側に設けたり、探針側
及び試料側に分散させ複合的に実現しても本発明を逸脱
するものでない。さらに、電子4の外にイオンを使用し
たり、本発明を情報記録あるいは再生に使用しても本発
明の範囲である。
が、この外に、原子間力(圧力),温度,光,静電容
量,電気抵抗などの物理量を検出対象としても本発明と
同一である。また、具体例では探針を3次元移動する機
構を示したが、3次元移動を試料側に設けたり、探針側
及び試料側に分散させ複合的に実現しても本発明を逸脱
するものでない。さらに、電子4の外にイオンを使用し
たり、本発明を情報記録あるいは再生に使用しても本発
明の範囲である。
尚、本具体例では探針2を試料5に接近する手段や視
野選択する手段は無視したが、実際にはこれらの手段と
組み合わせて使用することが望ましい。
野選択する手段は無視したが、実際にはこれらの手段と
組み合わせて使用することが望ましい。
本発明によれば、広い計測(走査)領域での三次元形
状計測が極めて短時間で実現でき、また、導電性の極め
て小さいものの表面を計測できるので、高速化及び対象
試料の拡大の効果がある。例えば、従来技術では2.5μm
2の領域のSTM像(256本のラスタ線)を取得する場合、
約90分の所要時間を必要としたが、本発明では数分で取
得することができる。これは、更に広い領域において
も、ほぼ同程度の所要時間でSTM像がとれる。これに対
して、従来技術では走査領域の広さに比例して取得時間
が増加する。
状計測が極めて短時間で実現でき、また、導電性の極め
て小さいものの表面を計測できるので、高速化及び対象
試料の拡大の効果がある。例えば、従来技術では2.5μm
2の領域のSTM像(256本のラスタ線)を取得する場合、
約90分の所要時間を必要としたが、本発明では数分で取
得することができる。これは、更に広い領域において
も、ほぼ同程度の所要時間でSTM像がとれる。これに対
して、従来技術では走査領域の広さに比例して取得時間
が増加する。
このような高速化の効果として、温度ドリフト等の外
乱の影響を軽減することができる。
乱の影響を軽減することができる。
第1図は本発明の基本的動作を示す模式図、第2図は第
1図の動作を示すタイムチヤート、第3図は一具体例が
ある走査型トンネル顕微鏡のブロツク図、第4図は本発
明でのデイジタル探針制御部のブロツク図、第5図は第
4図の動作を説明するタイムチヤート、第6図は本発明
の電圧電流特性分布測定に応用した際のタイムチヤー
ト、第7図は本発明を電流像測定に応用した際のタイム
チヤート、第8図は第4図の機能のアナログ回路で構成
したブロツク図、第9図は第8図の動作を説明するタイ
ムチヤートである。 1……Z圧電素子、2……探針、3……トンネル電圧
源、4……電子、5……試料、6……X圧電素子、7…
…Y圧電素子、8……電流検出部、9……目標電流設定
回路、10……減算器、10′……コンパレータ、11……ト
ンネル領域検出部、12……探針制御部,高電圧アンプ2
0、14……2次元走査部、15……画像記憶部、21……ゲ
イト回路、22……パルス発生回路、23……カウンタ、24
……マルチプレクサ、25……デイジタル・アナログ変換
器。
1図の動作を示すタイムチヤート、第3図は一具体例が
ある走査型トンネル顕微鏡のブロツク図、第4図は本発
明でのデイジタル探針制御部のブロツク図、第5図は第
4図の動作を説明するタイムチヤート、第6図は本発明
の電圧電流特性分布測定に応用した際のタイムチヤー
ト、第7図は本発明を電流像測定に応用した際のタイム
チヤート、第8図は第4図の機能のアナログ回路で構成
したブロツク図、第9図は第8図の動作を説明するタイ
ムチヤートである。 1……Z圧電素子、2……探針、3……トンネル電圧
源、4……電子、5……試料、6……X圧電素子、7…
…Y圧電素子、8……電流検出部、9……目標電流設定
回路、10……減算器、10′……コンパレータ、11……ト
ンネル領域検出部、12……探針制御部,高電圧アンプ2
0、14……2次元走査部、15……画像記憶部、21……ゲ
イト回路、22……パルス発生回路、23……カウンタ、24
……マルチプレクサ、25……デイジタル・アナログ変換
器。
フロントページの続き (72)発明者 ▲高▼田 啓二 東京都国分寺市東恋ケ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 長谷川 剛 東京都国分寺市東恋ケ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (56)参考文献 特開 平1−169304(JP,A)
Claims (1)
- 【請求項1】試料と探針間に作用する原子間力、温度、
光または静電容量を検出する手段、前記試料表面上を試
料と探針間を相対的に2次元に走査する手段、前記試料
表面と探針間の垂直方向の距離を変化させる手段、前記
物理量を検知するために前記垂直方向の距離を調整する
サーボ機構、前記試料表面上の測定点における前記試料
表面と探針間の垂直方向の距離を取得する手段を備える
プローブ顕微鏡において、前記試料表面と探針間の垂直
方向の距離を変化させる手段は探針の移動の際前記試料
及び探針間の距離を前記物理量の検知に必要な距離に比
し十分に大きくすることを特徴とするプローブ顕微鏡。
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