JPH01169338A - トンネル電流検出光音響分光装置 - Google Patents
トンネル電流検出光音響分光装置Info
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- JPH01169338A JPH01169338A JP62234040A JP23404087A JPH01169338A JP H01169338 A JPH01169338 A JP H01169338A JP 62234040 A JP62234040 A JP 62234040A JP 23404087 A JP23404087 A JP 23404087A JP H01169338 A JPH01169338 A JP H01169338A
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- G—PHYSICS
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- 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
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- G01Q60/16—Probes, their manufacture, or their related instrumentation, e.g. holders
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01Q—SCANNING-PROBE TECHNIQUES OR APPARATUS; APPLICATIONS OF SCANNING-PROBE TECHNIQUES, e.g. SCANNING PROBE MICROSCOPY [SPM]
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- G01Q10/04—Fine scanning or positioning
- G01Q10/06—Circuits or algorithms therefor
-
- G—PHYSICS
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- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、物質の光学的性質を調べる分野の分光装置
に関する。
に関する。
単色継続光に伴って発生する物質の膨張、収縮という変
形量を、試料と検出探針と間に流れる距離に敏感なトン
ネル電流値変化、又はトンネル電流値を常に一定になる
ような探針の微動機構の変化量としてとらえ、照射され
た光エネルギーに対する物質特有の吸収スペクトルを測
定して、物質の光学的性質を調べる分光装置であり、産
業上、有益な測定器となるものである。
形量を、試料と検出探針と間に流れる距離に敏感なトン
ネル電流値変化、又はトンネル電流値を常に一定になる
ような探針の微動機構の変化量としてとらえ、照射され
た光エネルギーに対する物質特有の吸収スペクトルを測
定して、物質の光学的性質を調べる分光装置であり、産
業上、有益な測定器となるものである。
光が物質に照射されると光エネルギーの吸収が起こる。
このエネルギーは、再び光を放出（フォトルミネッセン
ス）あるいは光化学変化に消費される以外は非輻射遷移
によって原子の振動すなわち熱となる。こうして発生し
た熱量あるいはそれに伴う歪を励起光エネルギーの関数
として測定するのが光音響分光で、そのために第７図に
示すような装置が知られている。光照射用窓１と音波検
出器（高感度マイクロホン）２を備えた密閉容器３に試
料５を入れ、外から単色断続光６を照射する。
ス）あるいは光化学変化に消費される以外は非輻射遷移
によって原子の振動すなわち熱となる。こうして発生し
た熱量あるいはそれに伴う歪を励起光エネルギーの関数
として測定するのが光音響分光で、そのために第７図に
示すような装置が知られている。光照射用窓１と音波検
出器（高感度マイクロホン）２を備えた密閉容器３に試
料５を入れ、外から単色断続光６を照射する。
試料５が光を吸収し温度が上昇すれば、試料５に隣接し
た気体の温度も上昇する。その結果、気体層が膨張して
ピストン作用をし、密閉容器３内に圧力波７を発生する
。更に、照射光を周期的に断続すると圧力波は音波とな
る。照射光の波長をかえて波長ごとのマイクロホン出力
を測定すれば、試料５の吸収スペクトルが得られる。こ
れが気体マイクロホン法として知られているものである
。
た気体の温度も上昇する。その結果、気体層が膨張して
ピストン作用をし、密閉容器３内に圧力波７を発生する
。更に、照射光を周期的に断続すると圧力波は音波とな
る。照射光の波長をかえて波長ごとのマイクロホン出力
を測定すれば、試料５の吸収スペクトルが得られる。こ
れが気体マイクロホン法として知られているものである
。
また、第８図に示すように局所的熱発生に伴って誘起さ
れる歪波８を直接圧電素子９等を用いて検出する圧電素
子法も知られている。
れる歪波８を直接圧電素子９等を用いて検出する圧電素
子法も知られている。
以上、示した従来の気体マイクロホン法では、試料を密
閉容器に入れ、試料の変形をマイクロホンへ圧力波とし
て伝えるための何らかの気体で容器内を満たさねばなら
ず、そのため試料表面には、その気体分子が付いた状態
で測定することになり、清浄な試料面での測定や、真空
中での測定ができないという問題や、試料の変形に伴う
圧力波をマイクロホンで検出するので光の吸収係数が小
さい物質の測定時には、出力不足により測定が難しいと
いう問題があった。
閉容器に入れ、試料の変形をマイクロホンへ圧力波とし
て伝えるための何らかの気体で容器内を満たさねばなら
ず、そのため試料表面には、その気体分子が付いた状態
で測定することになり、清浄な試料面での測定や、真空
中での測定ができないという問題や、試料の変形に伴う
圧力波をマイクロホンで検出するので光の吸収係数が小
さい物質の測定時には、出力不足により測定が難しいと
いう問題があった。
あるいは、深さ方向の分解能を向上させるための断続（
変調）周波数を高くし、熱が拡がる時間を短縮する必要
がある。その時には、気体マイクロホン法では、信号強
度が断続周波数ｆと共にｆ−’あるいはｆ−３／ｌで小
さくなるため、断続周波数をあまり太き（できない。一
方、圧電素子法においては、検出感度を向上させるため
に素子の共振周波数で光を断、ｔ！（変調）シなければ
ならないため、変調周波数を連続的に変化させることが
できず深さ方向の分解能に限度があった。
変調）周波数を高くし、熱が拡がる時間を短縮する必要
がある。その時には、気体マイクロホン法では、信号強
度が断続周波数ｆと共にｆ−’あるいはｆ−３／ｌで小
さくなるため、断続周波数をあまり太き（できない。一
方、圧電素子法においては、検出感度を向上させるため
に素子の共振周波数で光を断、ｔ！（変調）シなければ
ならないため、変調周波数を連続的に変化させることが
できず深さ方向の分解能に限度があった。
本発明は上記の問題点を解決するために、照射された光
エネルギー吸収に伴う物質の膨張、収縮という変形量を
、試料と検出探針との間に流れるトンネル電流値の変化
、又はトンネル電流値を常に一定になるように微動機構
を変形させた際の変化量としてとらえ、照射光エネルギ
ーに対する物質特有の吸収スペクトルを測定し、物質の
光学的分析を行えるようにした。
エネルギー吸収に伴う物質の膨張、収縮という変形量を
、試料と検出探針との間に流れるトンネル電流値の変化
、又はトンネル電流値を常に一定になるように微動機構
を変形させた際の変化量としてとらえ、照射光エネルギ
ーに対する物質特有の吸収スペクトルを測定し、物質の
光学的分析を行えるようにした。
（作用）
上記に示した方法により、試料を気体中に入れて測定す
る必要もなく、真空中での測定も可能となり清浄な試料
面上での測定ができるうえ、トンネル電流値は距離変化
に伴い、指数関数的に変化するため、照射光エネルギー
に対する物質の原子オーダ（数人）の変化が測定でき、
光の吸収係数が小さい物質の微小な変化でも測定が可能
となる。
る必要もなく、真空中での測定も可能となり清浄な試料
面上での測定ができるうえ、トンネル電流値は距離変化
に伴い、指数関数的に変化するため、照射光エネルギー
に対する物質の原子オーダ（数人）の変化が測定でき、
光の吸収係数が小さい物質の微小な変化でも測定が可能
となる。
更にトンネル電流値は距離の高速変化にも十分応答し、
高い変調周波数での測定も可能となる。
高い変調周波数での測定も可能となる。
（実施例〕
本発明は、照射された光エネルギー吸収に伴う物質の膨
張、収縮という変形量を、試料と検出探針と間に流れる
トンネル電流値の変化、又はトンネル電流値を常に一定
になるように微動機構を変形させた変化量としてとらえ
、照射光エネルギーに対する物質特有の吸収スペクトル
を測定し、物質の分光分析を行う測定！ｊｉ置に関する
もので、以下、図面に基づいて実施例を説明する。
張、収縮という変形量を、試料と検出探針と間に流れる
トンネル電流値の変化、又はトンネル電流値を常に一定
になるように微動機構を変形させた変化量としてとらえ
、照射光エネルギーに対する物質特有の吸収スペクトル
を測定し、物質の分光分析を行う測定！ｊｉ置に関する
もので、以下、図面に基づいて実施例を説明する。
第１図は本発明トンネル電流検出光音響分光装置の概略
図を示したものである。光源１００から発せられた白色
光１０１は分光器１０２で単色化（波長選択）され、更
に発振器１０３からの信号（周波数ｆｏ）ｉｏ４に同期
して断続され、単色断続光１０５となる。その光の一部
はビームスプリッタで分けられ焦電増幅器１０７に導か
れ、ロックインアンプ１０８で断続周波数ｆ０と同調増
幅されマイクロプロセッサ−１０９で波長走査に伴う光
強度、位相の変動φＡ（λ）位相）となる。大部分の単
色断続光は試料１に照射、吸収され、試料１の膨張、収
縮変形量となる。この変形量は試料１から約１ｎｍ離れ
て位置された探針３と試料１の間を流れるトンネル電流
の変化として検出され、Ｉ／Ｖ （電流／電圧）変換増
幅器１１０、対数増幅器１１１で増幅される。
図を示したものである。光源１００から発せられた白色
光１０１は分光器１０２で単色化（波長選択）され、更
に発振器１０３からの信号（周波数ｆｏ）ｉｏ４に同期
して断続され、単色断続光１０５となる。その光の一部
はビームスプリッタで分けられ焦電増幅器１０７に導か
れ、ロックインアンプ１０８で断続周波数ｆ０と同調増
幅されマイクロプロセッサ−１０９で波長走査に伴う光
強度、位相の変動φＡ（λ）位相）となる。大部分の単
色断続光は試料１に照射、吸収され、試料１の膨張、収
縮変形量となる。この変形量は試料１から約１ｎｍ離れ
て位置された探針３と試料１の間を流れるトンネル電流
の変化として検出され、Ｉ／Ｖ （電流／電圧）変換増
幅器１１０、対数増幅器１１１で増幅される。
この信号は比較器１１２、積分ｉ？５１１３、高圧増幅
器１１４を通って微動機構４に導かれ試料、探針間の熱
ドリフト等による比較的長時間にわたる距離制御信号と
なると同時に切換器１１５の端子Ａを通してロックイン
アンプ１１６に導かれ、断続周波数ｆ０と同調増幅され
マイクロプロセッサ−１０９に導かそして、マイクロプ
ロセンサー１０９にて光源のふらつき成分（波長ごとに
よる変動、時間ごとによる変動）を補正する計算処理（
強度Ｂ（λ）／Ａ（λ）。
器１１４を通って微動機構４に導かれ試料、探針間の熱
ドリフト等による比較的長時間にわたる距離制御信号と
なると同時に切換器１１５の端子Ａを通してロックイン
アンプ１１６に導かれ、断続周波数ｆ０と同調増幅され
マイクロプロセッサ−１０９に導かそして、マイクロプ
ロセンサー１０９にて光源のふらつき成分（波長ごとに
よる変動、時間ごとによる変動）を補正する計算処理（
強度Ｂ（λ）／Ａ（λ）。
位相φ＾（λ）−φＢ（λ））された結果はＸＹレコー
ダ１１７、ＣＲＴモニター１１８等に強度、位相として
第９図に示すように出力される。第９図は半導体のエネ
ルギーギャップ近傍の信号変化の一例を示したもので、
サンプル素材時打のエネルギーギャップにより強度、位
相成分が変化する波長λ１の値から、測定したサンプル
の同定をするものである。前記は回路時定数より断続周
波数ｆ０が大きい場合に、微動機構４に用いられている
圧電素子の応答速度より速くなり圧電素子が十分追従で
きない周波数帯における検出方法を示したもので、微動
機構４を試料１の変形に対し変位させることなくトンネ
ル電流値変化として検出するものである。一方、断続周
波数ｆ０が比較的小さい場合には圧電素子が十分追従で
きるため、試料ｌと探針３の間のトンネル電流変化を微
動機構４の変位として検出する方法があり、積分器１１
３の出力を切換器１１５の端子Ｂを通してロックインア
ンプ１１６に導き、前記と同様な処理をすることもでき
る。
ダ１１７、ＣＲＴモニター１１８等に強度、位相として
第９図に示すように出力される。第９図は半導体のエネ
ルギーギャップ近傍の信号変化の一例を示したもので、
サンプル素材時打のエネルギーギャップにより強度、位
相成分が変化する波長λ１の値から、測定したサンプル
の同定をするものである。前記は回路時定数より断続周
波数ｆ０が大きい場合に、微動機構４に用いられている
圧電素子の応答速度より速くなり圧電素子が十分追従で
きない周波数帯における検出方法を示したもので、微動
機構４を試料１の変形に対し変位させることなくトンネ
ル電流値変化として検出するものである。一方、断続周
波数ｆ０が比較的小さい場合には圧電素子が十分追従で
きるため、試料ｌと探針３の間のトンネル電流変化を微
動機構４の変位として検出する方法があり、積分器１１
３の出力を切換器１１５の端子Ｂを通してロックインア
ンプ１１６に導き、前記と同様な処理をすることもでき
る。
この切り換えは、切換器１１５により行えるようになっ
ている。
ている。
次にトンネル電流検出部について説明する。
第２図は、試料と検出探針間に流れるトンネル電流検出
ユニットについて示したもので、薄い試料５は、光の入
射穴の付いた試料台１０に取り付けられており、前記試
料の相対する位置に検出探針１１がある。検出探針１１
は微動機構１２に取り付けられ、更に継手１３を介して
、前記試料５と前記検出探針１１の間の距離を粗位置合
わせする粗動機構１４に固定されている。本実施例では
、前記粗動機構１４に精密なマイクロメータを用いた。
ユニットについて示したもので、薄い試料５は、光の入
射穴の付いた試料台１０に取り付けられており、前記試
料の相対する位置に検出探針１１がある。検出探針１１
は微動機構１２に取り付けられ、更に継手１３を介して
、前記試料５と前記検出探針１１の間の距離を粗位置合
わせする粗動機構１４に固定されている。本実施例では
、前記粗動機構１４に精密なマイクロメータを用いた。
また前記粗動機構１４は箱体１５に固定され、前記継手
１３は前記箱体１５に取り付けられたボール、バネ・ネ
ジ機構１６によってがたつかないように押しつけられて
いる。また前記箱体１５には探針−試料の粗位置合わせ
時に用いるのぞき窓、又は光源窓１７が取り付けられて
おり、光の圧電微動機構方向へのもれを防ぐため内面が
鏡面状態であるパイプを通して入射された光エネルギー
による試料の変化をみることもできる。
１３は前記箱体１５に取り付けられたボール、バネ・ネ
ジ機構１６によってがたつかないように押しつけられて
いる。また前記箱体１５には探針−試料の粗位置合わせ
時に用いるのぞき窓、又は光源窓１７が取り付けられて
おり、光の圧電微動機構方向へのもれを防ぐため内面が
鏡面状態であるパイプを通して入射された光エネルギー
による試料の変化をみることもできる。
また本実施例では、前記微動機構１２に高速応答を実現
させるために第３図（ａ）、第３図（ｂｌに示すような
微動機構、又は第４図に示す微動機構を用いた。各微動
機構について説明すると、第３図に示した微動機構は、
中空円筒状圧電素子４１を、十字と、その十字に垂直な
位置に組み、一端を絶縁性箱体４２に、他端を絶縁性受
体４３に固定しである。
させるために第３図（ａ）、第３図（ｂｌに示すような
微動機構、又は第４図に示す微動機構を用いた。各微動
機構について説明すると、第３図に示した微動機構は、
中空円筒状圧電素子４１を、十字と、その十字に垂直な
位置に組み、一端を絶縁性箱体４２に、他端を絶縁性受
体４３に固定しである。
そして、前記絶縁性受体４３にはメネジが切ってあり、
同じくメネジが切っである金属性検出針台４４が、接着
固定されている。そして、前記検出針台４４には、メネ
ジが切られた検出探針ホルダー４５を介して検出探針１
１が取り付けられている。また前記絶縁性箱体４２には
、シールド槻４６が取り付けである。次に動作について
説明すると、Ｚ軸方向の微動は十字に垂直な位置に立て
られた中空円筒状圧電素子を伸縮させることにより行い
、ｘ、ｙ軸方向の微動は十字の相対する２軸を一方は伸
ばし、他方を縮めることにより行われる。第３図に示し
た他の微動機構は、中空円筒状圧電素子５１に、絶縁材
５２、メネジが切られた金属製検出探針台５３が固定さ
れ、前記検出探針台５３には、メネジが切られた検出探
針ホルダー５４を介して検出探針１１が取り付けられて
いる。また、前記中空円筒状圧電素子５１には、内側に
共通電極、外側にＺ軸動作用電極、そして、ｘ、ｙ軸動
作電極が互い違いに配置されている。この微動機構の動
作について説明すると、Ｚ軸方向は内側共通電極に対し
プラスもしくはマイナス電圧を加えることにより伸縮し
、Ｘ軸及びｙ軸は向き合う２電極の一方に内側共通電極
に対しプラスを、他方にマイナスをかけることにより一
方は伸び、一方は縮むことによる曲げ動作で微動機構を
行えるものである。
同じくメネジが切っである金属性検出針台４４が、接着
固定されている。そして、前記検出針台４４には、メネ
ジが切られた検出探針ホルダー４５を介して検出探針１
１が取り付けられている。また前記絶縁性箱体４２には
、シールド槻４６が取り付けである。次に動作について
説明すると、Ｚ軸方向の微動は十字に垂直な位置に立て
られた中空円筒状圧電素子を伸縮させることにより行い
、ｘ、ｙ軸方向の微動は十字の相対する２軸を一方は伸
ばし、他方を縮めることにより行われる。第３図に示し
た他の微動機構は、中空円筒状圧電素子５１に、絶縁材
５２、メネジが切られた金属製検出探針台５３が固定さ
れ、前記検出探針台５３には、メネジが切られた検出探
針ホルダー５４を介して検出探針１１が取り付けられて
いる。また、前記中空円筒状圧電素子５１には、内側に
共通電極、外側にＺ軸動作用電極、そして、ｘ、ｙ軸動
作電極が互い違いに配置されている。この微動機構の動
作について説明すると、Ｚ軸方向は内側共通電極に対し
プラスもしくはマイナス電圧を加えることにより伸縮し
、Ｘ軸及びｙ軸は向き合う２電極の一方に内側共通電極
に対しプラスを、他方にマイナスをかけることにより一
方は伸び、一方は縮むことによる曲げ動作で微動機構を
行えるものである。
次に、トンネル電流検出までの動作を説明すると、前記
粗動機構１４により、前記試料５と前記検出探針１１と
の間を１００数ｎ１１１まで近づけた後、第５図に示す
ように（又は試料が非導電的な場合に）、スパッタ又は
蒸着により前記試料５の検出探針に面した側に付けられ
た全反射性導電金属１８と前記検出探針１１との間にバ
イアス電圧をかけ、前記微動機構１２のＺ軸を動作させ
、前記試料５と前記検出探針１１間の距離を更に数ｎｍ
に近づけることによりトンネル電流の検出を行うもので
ある。そして、照射光である単色断続光６を前記試料台
１０の穴部より前記試料５に照射し、これによる前記試
料５の変形（矢印１９方向）をトンネル電流値の変化、
又は微動機構の変形量としてとらえる。そして、以上示
した照射光及び、トンネル電流値検出、微動機構の制御
は、第１図に示す光制御系及び、トンネル電流検出・微
動機構制御系によって行われるものである。
粗動機構１４により、前記試料５と前記検出探針１１と
の間を１００数ｎ１１１まで近づけた後、第５図に示す
ように（又は試料が非導電的な場合に）、スパッタ又は
蒸着により前記試料５の検出探針に面した側に付けられ
た全反射性導電金属１８と前記検出探針１１との間にバ
イアス電圧をかけ、前記微動機構１２のＺ軸を動作させ
、前記試料５と前記検出探針１１間の距離を更に数ｎｍ
に近づけることによりトンネル電流の検出を行うもので
ある。そして、照射光である単色断続光６を前記試料台
１０の穴部より前記試料５に照射し、これによる前記試
料５の変形（矢印１９方向）をトンネル電流値の変化、
又は微動機構の変形量としてとらえる。そして、以上示
した照射光及び、トンネル電流値検出、微動機構の制御
は、第１図に示す光制御系及び、トンネル電流検出・微
動機構制御系によって行われるものである。
以上のような構成により光音曾分光装置を形成し照射光
エネルギーに対する物質の微小な変化を測定することが
できた。
エネルギーに対する物質の微小な変化を測定することが
できた。
（第２実施例）
第６図は、本発明の第２の実施例のトンネル電流検出ユ
ニット部の特に先端部について示したものであり、先の
第１の実施例と違い、試料５に横から光を照射するため
の光パイプ２０が取り付けられている。このユニットに
関しても、第１実施例同様の効果を得られることが確認
できた。
ニット部の特に先端部について示したものであり、先の
第１の実施例と違い、試料５に横から光を照射するため
の光パイプ２０が取り付けられている。このユニットに
関しても、第１実施例同様の効果を得られることが確認
できた。
照射された光エネルギーに対する物質のｌｌｉ張、収縮
という変形量を試料と検出探針と間に流れるトンネル電
流値の変化又は、トンネル電流値を常に一定になるよう
に微動機構を変形させた変化量をとらえるという方法に
より、真空中のような試料表面が清浄な状態での測定や
、距離に敏感なトンネル電流値の変化を測定しているこ
とで、光の吸収係数が小さい物質の微小な変化でも測定
することができ、測定可能な試料を広げることができた
。また、高速変化に応答するトンネル電流を検出してい
ることで、面内方向に照射光の影響を受けることなく光
の照射された微小領域の変化及び、断続（変調）周波数
を高くして熱の拡がり時間を短縮し、深さ方向の分解能
向上を実現することができた。
という変形量を試料と検出探針と間に流れるトンネル電
流値の変化又は、トンネル電流値を常に一定になるよう
に微動機構を変形させた変化量をとらえるという方法に
より、真空中のような試料表面が清浄な状態での測定や
、距離に敏感なトンネル電流値の変化を測定しているこ
とで、光の吸収係数が小さい物質の微小な変化でも測定
することができ、測定可能な試料を広げることができた
。また、高速変化に応答するトンネル電流を検出してい
ることで、面内方向に照射光の影響を受けることなく光
の照射された微小領域の変化及び、断続（変調）周波数
を高くして熱の拡がり時間を短縮し、深さ方向の分解能
向上を実現することができた。
第１図は本発明のトンネル電流検出光音響分光装置の概
略図、第２図は第１実施例トンネル電流検出ユニット部
を示す図、第３図ｆａｔは円筒十字型微動機構の断面図
、第３図（ｂ）は円筒十字型微動機構の上面図、第４図
は中空円筒型微動機構を示す図、第５図は本発明の試料
−検出探針ホルダー、第６図は第２実施例のトンネル電
流検出ユニット部の先端部を示す図、第７図は気体マイ
クロホン法の概略図、第８図は圧電素子の概略図、第９
図は半導体のエネルギーギャップ近傍の信号変化図であ
る。 １・・・・・試料 ’ ２ａ、２ｂ・・・試料台 ３ ・・・・・検出探針 ４ ・・・・・微動機構 ６ ・・・・・粗動機構 以上 出 願 人 工業技術院長 セイコー電子工業株式会社 指定代理人 工業技術院電子技術総合研究所長第４図
略図、第２図は第１実施例トンネル電流検出ユニット部
を示す図、第３図ｆａｔは円筒十字型微動機構の断面図
、第３図（ｂ）は円筒十字型微動機構の上面図、第４図
は中空円筒型微動機構を示す図、第５図は本発明の試料
−検出探針ホルダー、第６図は第２実施例のトンネル電
流検出ユニット部の先端部を示す図、第７図は気体マイ
クロホン法の概略図、第８図は圧電素子の概略図、第９
図は半導体のエネルギーギャップ近傍の信号変化図であ
る。 １・・・・・試料 ’ ２ａ、２ｂ・・・試料台 ３ ・・・・・検出探針 ４ ・・・・・微動機構 ６ ・・・・・粗動機構 以上 出 願 人 工業技術院長 セイコー電子工業株式会社 指定代理人 工業技術院電子技術総合研究所長第４図
Claims (3)
- （１）試料を取り付ける試料台と前記試料に相対する位
置にある検出探針と、前記試料と前記検出探針の微小な
位置決めをする微動機構と、前記試料と前記検出探針間
の距離を粗く位置出しする粗動機構と、前記試料と前記
検出探計間で距離に敏感なトンネル電流を流させ、この
トンネル電流値が常に一定になるように前記微動機構を
制御する制御系と、前記微動機構を面内（二次元）に走
査させる制御系と、前記試料と前記検出探針間に流れる
トンネル電流値の変化又は、トンネル電流値を常に一定
にするように前記試料と前記検出探針間の距離を一定に
するために生じた前記微動機構の変化量を測定する測定
系と、その変化量を表示する表示機構と、前記試料に照
射する単色断続光を制御する光制御系と、前記試料、試
料台、検出探針、微動機構、粗動機構を振動から防ぐ除
振機構からなり、照射される光エネルギーの吸収に伴っ
て、発生する物質の膨張、収縮という変形量を、試料と
検出探針と間に流れるトンネル電流変化又は、トンネル
電流値が常に一定になるように前記微動機構を変形させ
た変化量としてとらえ、照射エネルギーに対する物質特
有の吸収スペクトルを測定し、光学特性を調べることを
特徴とするトンネル電流検出光音響分光装置。 - （２）光照射場所に対して、トンネル電流検出場所を面
内走査により選択し、感度が最大となる場所を選択する
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のトンネル
電流検出光音響分光装置。 - （３）局所的光照射に伴う熱あるいは歪伝播の様子を高
速に検出できることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載のトンネル電流検出光音響分光装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62234040A JPH01169338A (ja) | 1987-09-18 | 1987-09-18 | トンネル電流検出光音響分光装置 |
| US07/246,359 US4921346A (en) | 1987-09-18 | 1988-09-19 | Tunnel current detecting photo-acoustic spectrometer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62234040A JPH01169338A (ja) | 1987-09-18 | 1987-09-18 | トンネル電流検出光音響分光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01169338A true JPH01169338A (ja) | 1989-07-04 |
| JPH0513571B2 JPH0513571B2 (ja) | 1993-02-22 |
Family
ID=16964626
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62234040A Granted JPH01169338A (ja) | 1987-09-18 | 1987-09-18 | トンネル電流検出光音響分光装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4921346A (ja) |
| JP (1) | JPH01169338A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01206202A (ja) * | 1988-02-15 | 1989-08-18 | Hitachi Ltd | 走査型プローブ顕微鏡 |
| JPH02216001A (ja) * | 1989-02-17 | 1990-08-28 | Hitachi Ltd | 走査型トンネル音響顕微鏡 |
| JPH05172738A (ja) * | 1991-12-24 | 1993-07-09 | Jasco Corp | 音響セル |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1989001603A1 (en) * | 1987-08-12 | 1989-02-23 | Olympus Optical Co., Ltd. | Scanning type tunnel microscope |
| US5304924A (en) * | 1989-03-29 | 1994-04-19 | Canon Kabushiki Kaisha | Edge detector |
| DE69131528T2 (de) * | 1990-05-30 | 2000-05-04 | Hitachi Ltd | Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung eines sehr kleinen Bereichs einer Probe |
| US5060248A (en) * | 1990-06-29 | 1991-10-22 | General Electric Company | Scanning analysis and imaging system with modulated electro-magnetic energy source |
| US5103682A (en) * | 1990-11-05 | 1992-04-14 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of Commerce | Ultra-sensitive force detector employing servo-stabilized tunneling junction |
| US5377006A (en) * | 1991-05-20 | 1994-12-27 | Hitachi, Ltd. | Method and apparatus for detecting photoacoustic signal |
| US5198667A (en) * | 1991-12-20 | 1993-03-30 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Method and apparatus for performing scanning tunneling optical absorption spectroscopy |
| US5262642A (en) * | 1992-02-26 | 1993-11-16 | Northwestern University | Scanning tunneling optical spectrometer |
| US5416327A (en) * | 1993-10-29 | 1995-05-16 | Regents Of The University Of California | Ultrafast scanning probe microscopy |
| US6227036B1 (en) | 1998-10-28 | 2001-05-08 | The Regents Of The University Of Michigan | Multiple microphone photoacoustic leak detection and localization system and method |
| US6539774B1 (en) * | 2000-11-10 | 2003-04-01 | Hrl Laboratories, Llc | Thin film metal hydride hydrogen sensor |
| CN107490428B (zh) * | 2016-06-09 | 2020-12-29 | 松下知识产权经营株式会社 | 振动可视化元件、振动计测系统及振动计测方法 |
| CN111781121B (zh) * | 2020-07-03 | 2023-01-31 | 四川大学 | 一种地铁地表沉陷预警系统 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH643397A5 (de) * | 1979-09-20 | 1984-05-30 | Ibm | Raster-tunnelmikroskop. |
| US4522510A (en) * | 1982-07-26 | 1985-06-11 | Therma-Wave, Inc. | Thin film thickness measurement with thermal waves |
| JPS606860A (ja) * | 1983-06-15 | 1985-01-14 | Hitachi Ltd | 非接触式超音波探傷方法およびその装置 |
| JPS643502A (en) * | 1987-06-25 | 1989-01-09 | Seiko Instr & Electronics | Scanning type tunnel microscope |
-
1987
- 1987-09-18 JP JP62234040A patent/JPH01169338A/ja active Granted
-
1988
- 1988-09-19 US US07/246,359 patent/US4921346A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01206202A (ja) * | 1988-02-15 | 1989-08-18 | Hitachi Ltd | 走査型プローブ顕微鏡 |
| JPH02216001A (ja) * | 1989-02-17 | 1990-08-28 | Hitachi Ltd | 走査型トンネル音響顕微鏡 |
| JPH05172738A (ja) * | 1991-12-24 | 1993-07-09 | Jasco Corp | 音響セル |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0513571B2 (ja) | 1993-02-22 |
| US4921346A (en) | 1990-05-01 |
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