JPH0545109A - 走査型トンネル顕微鏡の探針 - Google Patents
走査型トンネル顕微鏡の探針Info
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- JPH0545109A JPH0545109A JP2561091A JP2561091A JPH0545109A JP H0545109 A JPH0545109 A JP H0545109A JP 2561091 A JP2561091 A JP 2561091A JP 2561091 A JP2561091 A JP 2561091A JP H0545109 A JPH0545109 A JP H0545109A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 走査型トンネル顕微鏡の探針において、製造
が簡便で、歩留まりが高く、得られる結果に高い信頼が
置け、表面の酸化によって検出能力を失っても簡便に回
復し得る。 【構成】 探針の検出をおこなう先端部を、電気伝導性
を有する単結晶の金属酸化物から構成する。
が簡便で、歩留まりが高く、得られる結果に高い信頼が
置け、表面の酸化によって検出能力を失っても簡便に回
復し得る。 【構成】 探針の検出をおこなう先端部を、電気伝導性
を有する単結晶の金属酸化物から構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、被測定物と探針の間
に流れるトンネル電流に基づき、被観察物の表面を観察
する走査型トンネル顕微鏡において、その探針に関す
る。
に流れるトンネル電流に基づき、被観察物の表面を観察
する走査型トンネル顕微鏡において、その探針に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】走査型トンネル顕微鏡の探針は従来、そ
の先端が白金（Ｐｔ）、イリジウム（Ｉｒ）、タングス
テン（Ｗ）等の金属から形成されるもの、或いは電気伝
導性の基体に半導体ダイヤモンド材料の先端が一体化さ
れてなるものが知られている。
の先端が白金（Ｐｔ）、イリジウム（Ｉｒ）、タングス
テン（Ｗ）等の金属から形成されるもの、或いは電気伝
導性の基体に半導体ダイヤモンド材料の先端が一体化さ
れてなるものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】走査型トンネル顕微鏡
の探針では、検出部である先端部は原子レベルで突出し
た形状であることが必要である。先端が金属、又は半導
体ダイヤモンドからなる走査型トンネル顕微鏡の探針は
共に、針状部の断面が数１００ｎｍオーダーと細く、し
かも先端側が尖頭形状であって、更に先端部が原子レベ
ルの突出形状を有しているようにつくられている。従っ
て、探針をこの形状に製造するには例えば機械研磨や電
解研磨といった加工技術を用いるか、高い精度が求めら
れるために製造が煩雑であるという問題があった。又、
観察時つまり使用時において、検出部である探針の先端
部の表面が酸化や汚染（コンタミネーション）され易い
という問題があった。更に、所定通りに製造しても、実
際には歩留まりが極めて低いという問題があった。
の探針では、検出部である先端部は原子レベルで突出し
た形状であることが必要である。先端が金属、又は半導
体ダイヤモンドからなる走査型トンネル顕微鏡の探針は
共に、針状部の断面が数１００ｎｍオーダーと細く、し
かも先端側が尖頭形状であって、更に先端部が原子レベ
ルの突出形状を有しているようにつくられている。従っ
て、探針をこの形状に製造するには例えば機械研磨や電
解研磨といった加工技術を用いるか、高い精度が求めら
れるために製造が煩雑であるという問題があった。又、
観察時つまり使用時において、検出部である探針の先端
部の表面が酸化や汚染（コンタミネーション）され易い
という問題があった。更に、所定通りに製造しても、実
際には歩留まりが極めて低いという問題があった。
【０００４】又、金属製の探針は検出部である先端部の
形状保持が重要であるが、探針自体が細身であることよ
り極く僅かな衝突や振動によって極めて簡単に先端が損
なわれたり曲がったりし、そうなった探針では結果的に
被観察物の観察ができなくなるという問題があった。
形状保持が重要であるが、探針自体が細身であることよ
り極く僅かな衝突や振動によって極めて簡単に先端が損
なわれたり曲がったりし、そうなった探針では結果的に
被観察物の観察ができなくなるという問題があった。
【０００５】更に、金属製の、例えばタングステンから
なる探針では、極く簡単に表面が酸化されて酸化タング
ステンになる。このため、タングステンとして捕えるべ
きトンネル電流が特性の異なるものとなったり、或いは
全く観察できないということより、得られるデータに十
分な信頼がおけないという問題があった。又、金属から
なる探針が表面で酸化した場合その表面のみ取り除くと
再び使用が可能となるが、その酸化した部分を実際に取
り除くことは探針の形状を損なわせることを伴いがちで
あって酸化部分の除去は極めて難しく、金属製の探針は
表面が一度酸化すると簡単には再び使用できないという
問題があった。
なる探針では、極く簡単に表面が酸化されて酸化タング
ステンになる。このため、タングステンとして捕えるべ
きトンネル電流が特性の異なるものとなったり、或いは
全く観察できないということより、得られるデータに十
分な信頼がおけないという問題があった。又、金属から
なる探針が表面で酸化した場合その表面のみ取り除くと
再び使用が可能となるが、その酸化した部分を実際に取
り除くことは探針の形状を損なわせることを伴いがちで
あって酸化部分の除去は極めて難しく、金属製の探針は
表面が一度酸化すると簡単には再び使用できないという
問題があった。
【０００６】半導体ダイヤモンドからなる探針では、検
出をおこなうために、先端部に厚さが数μmの薄膜を形
成してなるが、この薄膜の形成が極めて煩雑であるとい
う問題があった。
出をおこなうために、先端部に厚さが数μmの薄膜を形
成してなるが、この薄膜の形成が極めて煩雑であるとい
う問題があった。
【０００７】この発明は上記の事情に鑑みてなされたも
のであり、製造が簡便であると共に出来上がったものの
歩留まりが高く、しかも均質なものを大量に得ることが
でき、電気伝導性において安定していて信頼性の高い観
察結果が得られると共に、検出部分である先端表面で汚
染や酸化が生じ難く、或いは例え酸化によって検出部分
である先端表面が電気伝導性を失っても簡単に電気導電
性を得て検出可能、つまり観察可能となり、又衝突や振
動等によって針本体に対する検出先端部の形状が初期の
ままであって損なわれ難い走査型トンネル顕微鏡の探針
を提供するものである。
のであり、製造が簡便であると共に出来上がったものの
歩留まりが高く、しかも均質なものを大量に得ることが
でき、電気伝導性において安定していて信頼性の高い観
察結果が得られると共に、検出部分である先端表面で汚
染や酸化が生じ難く、或いは例え酸化によって検出部分
である先端表面が電気伝導性を失っても簡単に電気導電
性を得て検出可能、つまり観察可能となり、又衝突や振
動等によって針本体に対する検出先端部の形状が初期の
ままであって損なわれ難い走査型トンネル顕微鏡の探針
を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段及び作用】かくして、この
発明の発明者は、まず走査型トンネル顕微鏡の探針とし
て第一の必須要件である高い電気伝導性を有していて、
しかも物質として安定しており、更に質的に均等なもの
を大量に得ることができるということから、少なくとも
先端検出部の材料として電気伝導性を有する単結晶の金
属酸化物に着目した。
発明の発明者は、まず走査型トンネル顕微鏡の探針とし
て第一の必須要件である高い電気伝導性を有していて、
しかも物質として安定しており、更に質的に均等なもの
を大量に得ることができるということから、少なくとも
先端検出部の材料として電気伝導性を有する単結晶の金
属酸化物に着目した。
【０００９】次に発明者は、電気伝導性を有する単結晶
の金属酸化物の中から、観察の際に安定した状態でトン
ネル電流が得られるように、結晶が整った状態のもので
あって、且つ被観察物と対向する先端部が容易に鋭い形
状のエッジとなり得、更に先端表面が経時によっても電
気伝導性が損なわれ難い、或いは経時変化によって安定
性を求めて非電気伝導性の物質に変化しても極めて簡単
に元の電気伝導性を有する金属酸化物を得られるものと
して、以下の物質を見い出した。尚、元の電気伝導性を
有するとは、実質的に先端表面が電気伝導性のある状態
に回復することを意味する。
の金属酸化物の中から、観察の際に安定した状態でトン
ネル電流が得られるように、結晶が整った状態のもので
あって、且つ被観察物と対向する先端部が容易に鋭い形
状のエッジとなり得、更に先端表面が経時によっても電
気伝導性が損なわれ難い、或いは経時変化によって安定
性を求めて非電気伝導性の物質に変化しても極めて簡単
に元の電気伝導性を有する金属酸化物を得られるものと
して、以下の物質を見い出した。尚、元の電気伝導性を
有するとは、実質的に先端表面が電気伝導性のある状態
に回復することを意味する。
【００１０】ＴｉＯ，ＶＯ，ＮｂＯ，ＬｉＶ2Ｏ4，Ｆｅ
3Ｏ4，ＲｅＯ3，ＭxＲｅＯ3，ＭxＷＯ3，ＭxＭｏＯ3，
ＭxＮｂＯ3，ＬａＴｉＯ3，ＣａＶＯ3，ＳｒＶＯ3，Ｌ
ａ1-xＳｒxＶＯ3（０．２３＜ｘ），ＣａＣｒＯ3，Ｓｒ
ＣｒＯ3，Ｌａ1-xＳｒxＭｎＯ3（０．２＜ｘ＜０．
４），ＣａＦｅＯ3，ＳｒＦｅＯ3，ＳｒＣｏＯ3，Ｌａ
ＣｏＯ3，Ｌａ1-xＳｒxＣｏＯ3，ＬａＮｉＯ3，ＬａＣ
ｕＯ3，ＬｕＮｉＯ3，ＣａＲｕＯ3，ＳｒＲｕＯ3，Ｓｒ
ＩｒＯ3，ＢａＰｂＯ3，ＢａＰｂ1-xＢｉxＯ3，ＮａxＴ
ａyＷ1-yＯ3，（Ｂａ，Ｃａ，Ｓｒ）ＴｉＯ3-x（ｘ≠
０），Ｖ2Ｏ3，Ｔｉ2Ｏ3，ＶＯ2，ＣｒＯ2，ＭｏＯ2，
ＷＯ2，α−ＲｅＯ2，β−ＲｅＯ2，ＲｕＯ3，Ｒｈ
Ｏ2，ＯｓＯ2，ＩｒＯ2，ＰｔＯ2，ＶｎＯ2n-1（４≦ｎ
＜８），Ｔｉ3Ｏ5，ＴｉＯ2n-1（ｎ＝４，５，６），Ｍ
ｏ17Ｏ47，Ｍｏ4Ｏ11，ＳｎＯz-x，ＮａxＴｉＯ2，Ｌａ
2ＮｉＯ4，Ｎｄ2ＮｉＯ4，Ｔｌ2Ｒｈ2Ｏ7，Ｔｌ2Ｏｓ2
Ｏ7，Ｔｌ2Ｉｒ2Ｏ7，Ｐｂ2Ｒｕ2Ｏ7-x，Ｐｂ2Ｏｓ2Ｏ
7-x，Ｐｂ2Ｉｒ2Ｏ7-x，Ｐｂ2Ｔｃ2Ｏ7-x，Ｐｂ2Ｒｅ2
Ｏ7-x，Ｂｉ2Ｒｕ2Ｏ7-x，Ｂｉ2Ｒｈ2Ｏ7-x，Ｂｉ2Ｉｒ
2Ｏ7-x，Ｃｄ2Ｒｅ2Ｏ7，Ｌｎ2Ｏｓ2Ｏ7，Ｌｕ2Ｒｕ2Ｏ
7，Ｌｕ2Ｉｒ2Ｏ7，Ｔｌ2Ｏ3-x，ＴｌＯ1-xＦ，ＭxＶ2
Ｏ5-x。
3Ｏ4，ＲｅＯ3，ＭxＲｅＯ3，ＭxＷＯ3，ＭxＭｏＯ3，
ＭxＮｂＯ3，ＬａＴｉＯ3，ＣａＶＯ3，ＳｒＶＯ3，Ｌ
ａ1-xＳｒxＶＯ3（０．２３＜ｘ），ＣａＣｒＯ3，Ｓｒ
ＣｒＯ3，Ｌａ1-xＳｒxＭｎＯ3（０．２＜ｘ＜０．
４），ＣａＦｅＯ3，ＳｒＦｅＯ3，ＳｒＣｏＯ3，Ｌａ
ＣｏＯ3，Ｌａ1-xＳｒxＣｏＯ3，ＬａＮｉＯ3，ＬａＣ
ｕＯ3，ＬｕＮｉＯ3，ＣａＲｕＯ3，ＳｒＲｕＯ3，Ｓｒ
ＩｒＯ3，ＢａＰｂＯ3，ＢａＰｂ1-xＢｉxＯ3，ＮａxＴ
ａyＷ1-yＯ3，（Ｂａ，Ｃａ，Ｓｒ）ＴｉＯ3-x（ｘ≠
０），Ｖ2Ｏ3，Ｔｉ2Ｏ3，ＶＯ2，ＣｒＯ2，ＭｏＯ2，
ＷＯ2，α−ＲｅＯ2，β−ＲｅＯ2，ＲｕＯ3，Ｒｈ
Ｏ2，ＯｓＯ2，ＩｒＯ2，ＰｔＯ2，ＶｎＯ2n-1（４≦ｎ
＜８），Ｔｉ3Ｏ5，ＴｉＯ2n-1（ｎ＝４，５，６），Ｍ
ｏ17Ｏ47，Ｍｏ4Ｏ11，ＳｎＯz-x，ＮａxＴｉＯ2，Ｌａ
2ＮｉＯ4，Ｎｄ2ＮｉＯ4，Ｔｌ2Ｒｈ2Ｏ7，Ｔｌ2Ｏｓ2
Ｏ7，Ｔｌ2Ｉｒ2Ｏ7，Ｐｂ2Ｒｕ2Ｏ7-x，Ｐｂ2Ｏｓ2Ｏ
7-x，Ｐｂ2Ｉｒ2Ｏ7-x，Ｐｂ2Ｔｃ2Ｏ7-x，Ｐｂ2Ｒｅ2
Ｏ7-x，Ｂｉ2Ｒｕ2Ｏ7-x，Ｂｉ2Ｒｈ2Ｏ7-x，Ｂｉ2Ｉｒ
2Ｏ7-x，Ｃｄ2Ｒｅ2Ｏ7，Ｌｎ2Ｏｓ2Ｏ7，Ｌｕ2Ｒｕ2Ｏ
7，Ｌｕ2Ｉｒ2Ｏ7，Ｔｌ2Ｏ3-x，ＴｌＯ1-xＦ，ＭxＶ2
Ｏ5-x。
【００１１】尚、金属酸化物が安定性を求めて経時変化
することによって表面が非電気伝導性の物質に変化して
も、極めて簡便に元の電気伝導性を有する金属酸化物を
得るとは、一つにその金属酸化物の持つ結晶性を利用し
て非電気伝導性の物質となった表面部分を劈開する方法
が挙げられ、具体的には非電気伝導性の物質となった表
面部分をサンドペーパーで削り落とす方法が挙げられ
る。
することによって表面が非電気伝導性の物質に変化して
も、極めて簡便に元の電気伝導性を有する金属酸化物を
得るとは、一つにその金属酸化物の持つ結晶性を利用し
て非電気伝導性の物質となった表面部分を劈開する方法
が挙げられ、具体的には非電気伝導性の物質となった表
面部分をサンドペーパーで削り落とす方法が挙げられ
る。
【００１２】又、二つには、非電気伝導性となっている
表面が可溶であって且つ元の電気伝導性の金属酸化物が
不溶である溶媒であって入手及び取り扱いが簡単なもの
によって洗浄することにより、非電気伝導性の表面部分
を溶解させて取り除き、表面を前記溶媒に対して不溶性
であって電気伝導性を有する元の金属酸化物で構成する
方法が挙げられる。その溶媒は具体的に、水、アルコー
ル、エーテル等が挙げられる。
表面が可溶であって且つ元の電気伝導性の金属酸化物が
不溶である溶媒であって入手及び取り扱いが簡単なもの
によって洗浄することにより、非電気伝導性の表面部分
を溶解させて取り除き、表面を前記溶媒に対して不溶性
であって電気伝導性を有する元の金属酸化物で構成する
方法が挙げられる。その溶媒は具体的に、水、アルコー
ル、エーテル等が挙げられる。
【００１３】
【実施例】この発明を、以下に実施例を用いて詳述す
る。しかし、この実施例によって、この発明が限定され
るものではない。三酸化レリウム（以下、ＲｅＯ3）の
結晶体を、棒形状であって白金を主成分とする基材の先
端部近傍に、ＲｅＯ3の結晶体が基材の先端部より突出
する状態で、銀ペイントを用いて接着一体化することに
よって、走査型トンネル顕微鏡の探針を得る。
る。しかし、この実施例によって、この発明が限定され
るものではない。三酸化レリウム（以下、ＲｅＯ3）の
結晶体を、棒形状であって白金を主成分とする基材の先
端部近傍に、ＲｅＯ3の結晶体が基材の先端部より突出
する状態で、銀ペイントを用いて接着一体化することに
よって、走査型トンネル顕微鏡の探針を得る。
【００１４】こうして得られた探針を、超音波水槽中で
純水によってクリーン状態に洗浄し、大気中で乾燥させ
た。この洗浄によって、探針の表面のＲｅＯ3の一部が
酸化してＲｅ2Ｏ7に変化していても、そのＲｅ2Ｏ7は溶
解し表面はＲｅＯ3のみから構成されることになる。更
に、探針を上記基材を曲げることによってＲｅＯ3の結
晶体の先端が被測定物に対して垂直の方向となるように
調節し、走査型トンネル顕微鏡（ナノスコープ−１タイ
プ）にセットした。
純水によってクリーン状態に洗浄し、大気中で乾燥させ
た。この洗浄によって、探針の表面のＲｅＯ3の一部が
酸化してＲｅ2Ｏ7に変化していても、そのＲｅ2Ｏ7は溶
解し表面はＲｅＯ3のみから構成されることになる。更
に、探針を上記基材を曲げることによってＲｅＯ3の結
晶体の先端が被測定物に対して垂直の方向となるように
調節し、走査型トンネル顕微鏡（ナノスコープ−１タイ
プ）にセットした。
【００１５】ここで、走査型トンネル顕微鏡をグラファ
イトからなる被測定物の表面の広さが２１．２オングス
トローム×２１．２オングストロームの部分を６．８秒
の時間で走査させ作動させると、探針は前記グラファイ
トの面を検出し、その観察結果は画像処理をすることに
よりＣＲＴに映し出して得た。尚、走査シーケンスは、
１６０点×１６０線であり、又電流はバイアス値が−４
０ｍＶにおいて０．４３ｎＡであった。観察結果を示す
像は、白色で円形のスポットが地に対して規則正しく並
んだものであった。この白色のスポットは、高さが高
い、つまり電流放出のより多いスポットと受け取れた。
尚、検出先端部がＲｅＯ3である探針を空気中に２４時
間の間晒してから同様の観察をおこなったところ、観察
結果、つまり得られた像はクリアーで同様なものであっ
た。
イトからなる被測定物の表面の広さが２１．２オングス
トローム×２１．２オングストロームの部分を６．８秒
の時間で走査させ作動させると、探針は前記グラファイ
トの面を検出し、その観察結果は画像処理をすることに
よりＣＲＴに映し出して得た。尚、走査シーケンスは、
１６０点×１６０線であり、又電流はバイアス値が−４
０ｍＶにおいて０．４３ｎＡであった。観察結果を示す
像は、白色で円形のスポットが地に対して規則正しく並
んだものであった。この白色のスポットは、高さが高
い、つまり電流放出のより多いスポットと受け取れた。
尚、検出先端部がＲｅＯ3である探針を空気中に２４時
間の間晒してから同様の観察をおこなったところ、観察
結果、つまり得られた像はクリアーで同様なものであっ
た。
【００１６】次に、被観察物をＲｅＯ3として、上述の
場合と同じように、つまり検出先端部がＲｅＯ3からな
る探針で同じＳＴＭを用い、走査条件を上述の場合と同
じにして、観察をおこなった。被観察物及び探針は、予
め水の中で濯がれた。観察結果は、像として簡単にＣＲ
Ｔに映し出されて得られた。像は明るいスポット、つま
り高さが高いことを示す部分が等間隔で規則正しく並ん
でいるものであった。その像の明るいスポットは、被観
察物がグラファイトの場合では丸いのに対し、多角形状
であった。この差異は、両物質の電子分布の差異に起因
していると考えられる。尚、電流は、バイアス値が−５
ｍＶにおいて１．８６ｎＡであった。
場合と同じように、つまり検出先端部がＲｅＯ3からな
る探針で同じＳＴＭを用い、走査条件を上述の場合と同
じにして、観察をおこなった。被観察物及び探針は、予
め水の中で濯がれた。観察結果は、像として簡単にＣＲ
Ｔに映し出されて得られた。像は明るいスポット、つま
り高さが高いことを示す部分が等間隔で規則正しく並ん
でいるものであった。その像の明るいスポットは、被観
察物がグラファイトの場合では丸いのに対し、多角形状
であった。この差異は、両物質の電子分布の差異に起因
していると考えられる。尚、電流は、バイアス値が−５
ｍＶにおいて１．８６ｎＡであった。
【００１７】又、探針の先端検出部であるＲｅＯ3の結
晶体の表面が更に酸化し、非電気伝導性であるＲｅ2Ｏ7
になり、電気伝導性が失われて検出が不可となった際
に、その探針の先端検出部の表面を３０００番のサンド
ペーパーで数回摩擦し、表面のＲｅＯ7を擦り落とし、
純水で洗浄し更に乾燥させた。このように加工した探針
を上記走査型トンネル顕微鏡にセットして観察をおこな
ったところ、探針の先端検出部がＲｅＯ3である場合と
同じ観察結果が得られた。又、先端検出部の表面が酸化
してＲｅＯ3からＲｅ2Ｏ7になった探針を水の張ってい
る水槽に入れて超音波水槽中で洗うことにより、結晶体
の表面にあるＲｅ2Ｏ7を溶解させて流取り去ることによ
っても、検出先端部の結晶の表面が電気伝導性を有する
ＲｅＯ3である探針を得ることができる。更に、ＲｅＯ3
が水に対して安定であることより、ＲｅＯ3を検出先端
部として水中での観察も可能である。
晶体の表面が更に酸化し、非電気伝導性であるＲｅ2Ｏ7
になり、電気伝導性が失われて検出が不可となった際
に、その探針の先端検出部の表面を３０００番のサンド
ペーパーで数回摩擦し、表面のＲｅＯ7を擦り落とし、
純水で洗浄し更に乾燥させた。このように加工した探針
を上記走査型トンネル顕微鏡にセットして観察をおこな
ったところ、探針の先端検出部がＲｅＯ3である場合と
同じ観察結果が得られた。又、先端検出部の表面が酸化
してＲｅＯ3からＲｅ2Ｏ7になった探針を水の張ってい
る水槽に入れて超音波水槽中で洗うことにより、結晶体
の表面にあるＲｅ2Ｏ7を溶解させて流取り去ることによ
っても、検出先端部の結晶の表面が電気伝導性を有する
ＲｅＯ3である探針を得ることができる。更に、ＲｅＯ3
が水に対して安定であることより、ＲｅＯ3を検出先端
部として水中での観察も可能である。
【００１８】この発明の走査型トンネル顕微鏡の探針
は、上述したように煩雑な加工を必要としないと共に、
加工工程数も少ないことから製造が簡便になっている。
は、上述したように煩雑な加工を必要としないと共に、
加工工程数も少ないことから製造が簡便になっている。
【００１９】又、探針の要部である検出先端部は物性的
に均質であって安定なＲｅＯ3からなることより、簡便
に大量に得ることができ、しかも高い歩留まりが期待で
きる。
に均質であって安定なＲｅＯ3からなることより、簡便
に大量に得ることができ、しかも高い歩留まりが期待で
きる。
【００２０】更に、ＲｅＯ3は空気中で安定しているこ
とより、酸化によって観察結果が損なわれたり得られな
いということがなく、又例え検出先端部で酸化やコンタ
ミネーションが生じても簡便にそれらを取除くことがで
き、結果的に初期の観察能力を回復することができる。
加えて、探針の針本体を振動や衝撃を受けて形状が変わ
るほどに細身に形成する必要がないことから、探針の針
本体は振動や衝突を受けても初期の形状が保たれ、針本
体に対する検出先端部の方向が保持され得る。
とより、酸化によって観察結果が損なわれたり得られな
いということがなく、又例え検出先端部で酸化やコンタ
ミネーションが生じても簡便にそれらを取除くことがで
き、結果的に初期の観察能力を回復することができる。
加えて、探針の針本体を振動や衝撃を受けて形状が変わ
るほどに細身に形成する必要がないことから、探針の針
本体は振動や衝突を受けても初期の形状が保たれ、針本
体に対する検出先端部の方向が保持され得る。
【００２１】又、ＲｅＯ3の結晶体は従来、いわゆるペ
ーパトランスファー法により得ていた。この発明の発明
者はこの方法以外のものとして、Ｒｅを酸化して極く容
易に得られたＲｅＯ7をアルコールに溶かし、その溶液
を加熱することによって得ることを提唱する。つまり、
メタノールとＲｅＯ7を体積比で略１０：１の割合の溶
液を作り、略１１０℃でメタノールを注ぎたしながら約
２時間の加熱し続けると、大きさが数〜数１０μmのＲ
ｅＯ3の結晶が得られた。この加熱の際、突沸を防ぐた
めにＮ2ガスを送った。このようにして得られたＲｅＯ3
の結晶を金属棒に接着することにより、走査型トンネル
顕微鏡の探針を得ることができる。ペーパートランスフ
ァー法で同等の大きさのＲｅＯ3の結晶を得るには、数
倍の時間が必要とされた。
ーパトランスファー法により得ていた。この発明の発明
者はこの方法以外のものとして、Ｒｅを酸化して極く容
易に得られたＲｅＯ7をアルコールに溶かし、その溶液
を加熱することによって得ることを提唱する。つまり、
メタノールとＲｅＯ7を体積比で略１０：１の割合の溶
液を作り、略１１０℃でメタノールを注ぎたしながら約
２時間の加熱し続けると、大きさが数〜数１０μmのＲ
ｅＯ3の結晶が得られた。この加熱の際、突沸を防ぐた
めにＮ2ガスを送った。このようにして得られたＲｅＯ3
の結晶を金属棒に接着することにより、走査型トンネル
顕微鏡の探針を得ることができる。ペーパートランスフ
ァー法で同等の大きさのＲｅＯ3の結晶を得るには、数
倍の時間が必要とされた。
【００２２】尚、上述の方法によりＲｅＯ3の結晶を得
る場合、加熱温度は約９５〜１３０℃の範囲でよく、メ
タノールとＲｅＯ3の体積比も他の値であってもよい。
但し、加熱温度が高いほうが、より大きなＲｅＯ3の結
晶を得ることができる。
る場合、加熱温度は約９５〜１３０℃の範囲でよく、メ
タノールとＲｅＯ3の体積比も他の値であってもよい。
但し、加熱温度が高いほうが、より大きなＲｅＯ3の結
晶を得ることができる。
【００２３】又、溶媒は、例えばエタノールといったよ
うにメタノール以外のアルコールであってもよい。つま
り、溶液を加熱して溶質を還元するものであればよい。
又、上述した実施例においては、探針の基材は白金を主
成分としているが、他の金属を用いることもできる。
うにメタノール以外のアルコールであってもよい。つま
り、溶液を加熱して溶質を還元するものであればよい。
又、上述した実施例においては、探針の基材は白金を主
成分としているが、他の金属を用いることもできる。
【００２４】
【発明の効果】この発明は、検出をおこなう先端部を電
気伝導性を有する単結晶の金属酸化物で構成したことに
より、製造加工が簡便であると共に大量の生産が可能で
あり、しかも歩留まりが極めて高く均質であり、又検出
部である先端部表面が電気伝導性において安定していて
信頼の高い観察結果が得られると共に酸化やコンタミネ
ーションが生じ難く、例えそれらが生じて電気伝導性を
失っても簡便に回復させることができ、更に衝突や振動
を受けても針本体に対する検出先端部が初期の形状を維
持し得る走査型トンネル顕微鏡の探針である。
気伝導性を有する単結晶の金属酸化物で構成したことに
より、製造加工が簡便であると共に大量の生産が可能で
あり、しかも歩留まりが極めて高く均質であり、又検出
部である先端部表面が電気伝導性において安定していて
信頼の高い観察結果が得られると共に酸化やコンタミネ
ーションが生じ難く、例えそれらが生じて電気伝導性を
失っても簡便に回復させることができ、更に衝突や振動
を受けても針本体に対する検出先端部が初期の形状を維
持し得る走査型トンネル顕微鏡の探針である。
Claims (1)
- 【請求項１】 検出をおこなう先端部が、電気伝導性を
有する単結晶の金属酸化物からなることを特徴とする走
査型トンネル顕微鏡の探針。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2561091A JPH0830707B2 (ja) | 1991-01-26 | 1991-01-26 | 走査型トンネル顕微鏡の探針 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2561091A JPH0830707B2 (ja) | 1991-01-26 | 1991-01-26 | 走査型トンネル顕微鏡の探針 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0545109A true JPH0545109A (ja) | 1993-02-23 |
| JPH0830707B2 JPH0830707B2 (ja) | 1996-03-27 |
Family
ID=12170663
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2561091A Expired - Lifetime JPH0830707B2 (ja) | 1991-01-26 | 1991-01-26 | 走査型トンネル顕微鏡の探針 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0830707B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7581438B2 (en) | 2004-11-02 | 2009-09-01 | Mitutoyo Corporation | Surface texture measuring probe and microscope utilizing the same |
| WO2012086979A1 (ko) * | 2010-12-20 | 2012-06-28 | 부산대학교 산학협력단 | 단결정을 이용한 ４－포인트 프로브 홀더의 제조방법 및 이에 의해 제조된 단결정 ４－포인트 프로브 홀더 |
-
1991
- 1991-01-26 JP JP2561091A patent/JPH0830707B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7581438B2 (en) | 2004-11-02 | 2009-09-01 | Mitutoyo Corporation | Surface texture measuring probe and microscope utilizing the same |
| WO2012086979A1 (ko) * | 2010-12-20 | 2012-06-28 | 부산대학교 산학협력단 | 단결정을 이용한 ４－포인트 프로브 홀더의 제조방법 및 이에 의해 제조된 단결정 ４－포인트 프로브 홀더 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0830707B2 (ja) | 1996-03-27 |
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