JP6783422B2 - 試料表面形状と物理特性の測定方法、及び走査型プローブ顕微鏡 - Google Patents
試料表面形状と物理特性の測定方法、及び走査型プローブ顕微鏡 Download PDFInfo
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Description
前記入力の値を固定した状態で、前記複数の測定点において前記表面形状の測定と前記出力の値を測定する1組の測定操作を行い、
前記1組の測定操作を、異なる複数の入力の値についてそれぞれ行い、
前記複数の測定点の各々について、前記複数の入力の値と各入力に対応する出力の値から前記物理特性を求める
ことを特徴とする。
前記探針と前記試料表面の間に生じる相互作用に基づいて表面形状を測定する表面形状測定部と、
前記測定点に所定の物理量を入力する物理量入力部と、
前記物理量の入力に対応して出力される値を測定する物理量出力測定部と、
前記物理量入力部による入力の値を固定した状態で、前記複数の測定点において、前記表面形状測定部が前記表面形状を測定すると共に前記物理量出力測定部が該複数の測定点においてそれぞれ前記出力の値を測定する1組の測定操作を行い、前記物理量入力部により前記入力の値を変化させることにより該1組の測定操作を異なる複数の入力の値についてそれぞれ行うように前記各部を制御する制御部と
を備えることを特徴とする。
例えば、本実施例では試料Sの表面形状の測定をコンタクトモードで行ったが、探針11を試料Sの表面に(電流−電圧特性を測定するために)十分近づけつつ接触はさせずに、ダイナミックモードで行ってもよい。また、TR(Torsional Resonant:ねじれ共振)モードと呼ばれる測定モードは、カンチレバーを試料の表面に平行に振動させながら表面形状の測定を行うことから、探針と試料表面がカンチレバーの振動の影響を受けずに等距離に保たれるため、表面形状と併せて電流や電圧を測定するのに適している。
11…探針
12…カンチレバー
121…可動端
122…固定端
13…支持具
14…試料台
141…Z方向アクチュエータ
142…X−Y方向アクチュエータ
15…レーザ光源
16…受光器
17…電圧可変電源
17A…強度可変光源
18…電流計
18A…電圧計
20…制御部
21…表面形状測定制御部
21A…変位量検出部
21B…表面形状データ作成部
22…物理特性測定制御部
22A…物理量入力指示部
22B…物理量出力検出部
23…試料移動制御部
30…記録部
40…データ処理部
Claims (4)
- 試料表面を探針で走査する間に該試料表面の複数の測定点において、該探針と該試料表面の相互作用に基づいて得られる該試料表面の形状の測定と、該複数の測定点においてそれぞれ入力する所定の物理量の値と該入力に対応して出力される別の所定の物理量の値の関係を示す物理特性の分布の測定を行う方法であって、
前記入力の値を固定した状態で、前記複数の測定点において前記表面形状の測定と前記出力の値を測定する1組の測定操作を行い、
前記1組の測定操作を、異なる複数の入力の値についてそれぞれ行い、
前記複数の測定点の各々について、前記複数の入力の値と各入力に対応する出力の値から前記物理特性を求める
ことを特徴とする、試料表面形状及び物理特性の測定方法。 - 前記入力値が、前記探針と、試料を挟んで該探針の反対側に設けられる対向電極の間に印加される電圧の値であり、前記出力値が、該電圧の印加により該探針と該対向電極の間に生じる電流の値であることを特徴とする請求項1に記載の試料表面形状及び物理特性の測定方法。
- 前記入力値が、試料に照射される光の強度の値であり、前記出力値が、該光の照射により生じる光電流、起電力又は表面電位の値であることを特徴とする請求項1に記載の試料表面形状及び物理特性の測定方法。
- 試料表面を探針で走査する間に該試料表面の複数の測定点において、該探針と該試料表面の相互作用に基づいて得られる該試料表面の形状の測定と、該複数の測定点においてそれぞれ入力する所定の物理量の値と該入力に対応して出力される別の所定の物理量の値の関係を示す物理特性の分布の測定を行う装置であって、
前記探針と前記試料表面の間に生じる相互作用に基づいて表面形状を測定する表面形状測定部と、
前記測定点に所定の物理量を入力する物理量入力部と、
前記物理量の入力に対応して出力される値を測定する物理量出力測定部と、
前記物理量入力部による入力の値を固定した状態で、前記複数の測定点において、前記表面形状測定部が前記表面形状を測定すると共に前記物理量出力測定部が該複数の測定点においてそれぞれ前記出力の値を測定する1組の測定操作を行い、前記物理量入力部により前記入力の値を変化させることにより該1組の測定操作を異なる複数の入力の値についてそれぞれ行うように前記各部を制御する制御部と、
前記複数の測定点の各々について、前記複数の入力の値と各入力に対応する出力の値から前記物理特性を求めるデータ処理を行うデータ処理部と
を備えることを特徴とする走査型プローブ顕微鏡。
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