JPH0755446Y2 - 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
- Publication number
- JPH0755446Y2 JPH0755446Y2 JP1989121623U JP12162389U JPH0755446Y2 JP H0755446 Y2 JPH0755446 Y2 JP H0755446Y2 JP 1989121623 U JP1989121623 U JP 1989121623U JP 12162389 U JP12162389 U JP 12162389U JP H0755446 Y2 JPH0755446 Y2 JP H0755446Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- probe
- holder
- scanning tunneling
- tunneling microscope
- needle
- Prior art date
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- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、近接した導体表面間に流れるトンネル電流を
用いて被験物の表面形状や電気特性を測定する走査型ト
ンネル顕微鏡に適用される探針に関する。
用いて被験物の表面形状や電気特性を測定する走査型ト
ンネル顕微鏡に適用される探針に関する。
〈従来の技術〉 接近した導体表面間にはトンネル電流が流れる。トンネ
ル電流の値は導体表面間の距離に対してきわめて敏感に
変化する。走査型トンネル顕微鏡は、導体表面とそれに
オングストロームオーダで接近させた鋭い導体探針との
間に流れるトンネル電流を検出しながら表面を走査し、
表面の形状や電気特性を測定する顕微鏡である。その分
解能は原子・分子レベルに達し、金属，半導体，有機薄
膜のミクロ観測に有用で、物理学，化学，分子生物学，
トライポロジー，半導体工学など広い分野で利用される
ようになった。走査型トンネル顕微鏡の探針としては、
タングステン，白金，白金イリジュウムなどの金属線を
機械加工もしくは電解研磨し先端を鋭くしたものが用い
られている。
ル電流の値は導体表面間の距離に対してきわめて敏感に
変化する。走査型トンネル顕微鏡は、導体表面とそれに
オングストロームオーダで接近させた鋭い導体探針との
間に流れるトンネル電流を検出しながら表面を走査し、
表面の形状や電気特性を測定する顕微鏡である。その分
解能は原子・分子レベルに達し、金属，半導体，有機薄
膜のミクロ観測に有用で、物理学，化学，分子生物学，
トライポロジー，半導体工学など広い分野で利用される
ようになった。走査型トンネル顕微鏡の探針としては、
タングステン，白金，白金イリジュウムなどの金属線を
機械加工もしくは電解研磨し先端を鋭くしたものが用い
られている。
つまり、このような従来の探針装着部分を第３図に示し
たように、顕微鏡本体の取付部分11には、ホルダ孔12を
穿設したホルダ13が取り付けられている。そして該ホル
ダ孔12には、軸方向に沿って略同一の線径を有すると共
に、図示しない被験物側に位置する先端部に尖鋭部14を
形成した探針15が挿設されている。該探針15は、予め略
くの字状に曲がった形状に変形或いは加工されているた
め、この状態でホルダ孔12に挿入されることにより、自
らの曲げ弾性によってホルダ孔12内に固定されることに
なる。
たように、顕微鏡本体の取付部分11には、ホルダ孔12を
穿設したホルダ13が取り付けられている。そして該ホル
ダ孔12には、軸方向に沿って略同一の線径を有すると共
に、図示しない被験物側に位置する先端部に尖鋭部14を
形成した探針15が挿設されている。該探針15は、予め略
くの字状に曲がった形状に変形或いは加工されているた
め、この状態でホルダ孔12に挿入されることにより、自
らの曲げ弾性によってホルダ孔12内に固定されることに
なる。
〈考案が解決しようとする課題〉 第３図に示したような探針15の取付構造では、単に該探
針15をホルダ孔12に挿入し且つ探針15の曲げ弾性によっ
て固定するのみなので、その脱着が極めて容易である。
針15をホルダ孔12に挿入し且つ探針15の曲げ弾性によっ
て固定するのみなので、その脱着が極めて容易である。
しかしながら、反面、探針15の挿入状態において、該探
針15とホルダ孔12（或いはホルダ13）との相対位置を規
制する手段がなんら存在しないため、探針15を目測にて
ホルダ孔12内に挿入固定しなければならない。この結
果、探針15の交換の度に、ホルダ孔12に対する探針15の
位置が変動してしまい、該変動を調整するためには多大
な時間と労力とを要するという課題があった。
針15とホルダ孔12（或いはホルダ13）との相対位置を規
制する手段がなんら存在しないため、探針15を目測にて
ホルダ孔12内に挿入固定しなければならない。この結
果、探針15の交換の度に、ホルダ孔12に対する探針15の
位置が変動してしまい、該変動を調整するためには多大
な時間と労力とを要するという課題があった。
〈課題を解決するための手段〉 本考案による走査型トンネル顕微鏡の探針は、走査型ト
ンネル顕微鏡のホルダに挿設され且つ近接する導体表面
との間に流れるトンネル電流を検出する走査型トンネル
顕微鏡の探針であって、前記ホルダに対する前記探針の
先端位置を位置決めする当接部を前記探針に形成したこ
とを特徴とするものある。
ンネル顕微鏡のホルダに挿設され且つ近接する導体表面
との間に流れるトンネル電流を検出する走査型トンネル
顕微鏡の探針であって、前記ホルダに対する前記探針の
先端位置を位置決めする当接部を前記探針に形成したこ
とを特徴とするものある。
〈作用〉 探針が走査型トンネル顕微鏡のホルダに挿設されるに際
し、探針に形成された当接部がホルダに当接することに
より、該探針はホルダに対して正確に位置決めされる。
し、探針に形成された当接部がホルダに当接することに
より、該探針はホルダに対して正確に位置決めされる。
〈実施例〉 以下、本考案による走査型トンネル顕微鏡の探針の一実
施例を図面を参照して詳細に説明する。なお、従来の技
術と同一の部材には同一の符号を付して表すこととす
る。
施例を図面を参照して詳細に説明する。なお、従来の技
術と同一の部材には同一の符号を付して表すこととす
る。
この一実施例の平面図を第１図に表したように探針15の
図中左端部には、測定すべき被験物に近接する側に尖鋭
部14を形成した略円すい形状の当接部16が形成されてい
る。また当接部16の右端部には、該係合部16の径より小
径の針状部材17が一体的に形成されている。
図中左端部には、測定すべき被験物に近接する側に尖鋭
部14を形成した略円すい形状の当接部16が形成されてい
る。また当接部16の右端部には、該係合部16の径より小
径の針状部材17が一体的に形成されている。
このような探針15は、例えばタングステン、白金、白金
イリジュウムなどの金属線から機械加工によって削り出
してもよいし、当接部16と針状部材17とを夫々別体に加
工した後、これらを接合することにより作製してもよ
い。
イリジュウムなどの金属線から機械加工によって削り出
してもよいし、当接部16と針状部材17とを夫々別体に加
工した後、これらを接合することにより作製してもよ
い。
そして該探針15は第２図に示した如く装着される。つま
り、顕微鏡本体の取付部品11には、ホルダ孔12を穿設し
たホルダ13が取り付けられ、該ホルダ孔12内に探針15が
挿設されている。しかるに該探針15には、従来のものと
は異なり、針状部材17より大径の当接部16が形成されて
いるために、該当接部16の図中右側の端部18とホルダ13
の図中右側の端面19とが当接して、探針15の位置決めが
なされる。
り、顕微鏡本体の取付部品11には、ホルダ孔12を穿設し
たホルダ13が取り付けられ、該ホルダ孔12内に探針15が
挿設されている。しかるに該探針15には、従来のものと
は異なり、針状部材17より大径の当接部16が形成されて
いるために、該当接部16の図中右側の端部18とホルダ13
の図中右側の端面19とが当接して、探針15の位置決めが
なされる。
また第２図に示した如く、探針15の針状部材17は予め略
くの字状に曲げられており、このため探針15は針状部材
17の曲げ弾性によってホルダ孔12に固定されている。従
ってまた当接部16はホルダ13の端面19に対して僅かに傾
いて位置している。
くの字状に曲げられており、このため探針15は針状部材
17の曲げ弾性によってホルダ孔12に固定されている。従
ってまた当接部16はホルダ13の端面19に対して僅かに傾
いて位置している。
なお、第２図では探針15の針状部材17の曲げを強調して
表してある。実際の探針15の大きさは、例えば当接部16
の径は0.5mm、針状部材17の径は0.25mm、針状部材17の
長さは10mm程度であり、針状部材17とホルダ孔17とホル
ダ孔12との間の隙間は例えば僅かに0.01mmほどであるに
過ぎない。従ってこのような探針15及びホルダ孔12によ
って生じる当接部16の傾きはおよそ1/500程度であり、
該傾きによる探針15の先端位置の位置決め誤差は１μｍ
ほどに過ぎず、極めて正確な位置決めがなされるのであ
る。
表してある。実際の探針15の大きさは、例えば当接部16
の径は0.5mm、針状部材17の径は0.25mm、針状部材17の
長さは10mm程度であり、針状部材17とホルダ孔17とホル
ダ孔12との間の隙間は例えば僅かに0.01mmほどであるに
過ぎない。従ってこのような探針15及びホルダ孔12によ
って生じる当接部16の傾きはおよそ1/500程度であり、
該傾きによる探針15の先端位置の位置決め誤差は１μｍ
ほどに過ぎず、極めて正確な位置決めがなされるのであ
る。
こうして、探針15の当接部16の軸方向長さＡが、個々の
探針15において極めて正確に一致するよう、該当接部16
が精密加工されるならば、探針15の先端とホルダ13との
距離は探針15の脱着ないし交換に際して殆ど不変（数ミ
クロンのばらつき）に抑えることができるのである。
探針15において極めて正確に一致するよう、該当接部16
が精密加工されるならば、探針15の先端とホルダ13との
距離は探針15の脱着ないし交換に際して殆ど不変（数ミ
クロンのばらつき）に抑えることができるのである。
ところで、本実施例では探針15の当接部16を略円すい状
の形状としたが、探針15のホルダ孔12内への挿入に伴い
該当接部16が、ホルダ13の端面19に当接し得る形状であ
れば本実施例のみに限定されるものではない。
の形状としたが、探針15のホルダ孔12内への挿入に伴い
該当接部16が、ホルダ13の端面19に当接し得る形状であ
れば本実施例のみに限定されるものではない。
〈考案の効果〉 本考案の走査型トンネル顕微鏡の探針によれば、該顕微
鏡のホルダに挿設される探針に当接部を形成し、該係合
部ホルダに係合させることで探針の先端とホルダとの距
離を、該探針の脱着或いは交換に際して不変に保つこと
ができるので、探針交換の容易さを損うことなく、従来
の数百倍の精度で探針を装着でき迅速な測定が可能とな
る。
鏡のホルダに挿設される探針に当接部を形成し、該係合
部ホルダに係合させることで探針の先端とホルダとの距
離を、該探針の脱着或いは交換に際して不変に保つこと
ができるので、探針交換の容易さを損うことなく、従来
の数百倍の精度で探針を装着でき迅速な測定が可能とな
る。
第１図は本発明による走査型トンネル顕微鏡の探針の一
実施例を表す概略平面図、第２図は該探針の装着部分を
表す概略構成断面図、第３図は従来の探針の装着部分を
表す概略構成断面図である。 図面中、11は取付部分、12はホルダ孔、13はホルダ、14
は尖鋭部、15は探針、16は当接部、17は針状部分であ
る。
実施例を表す概略平面図、第２図は該探針の装着部分を
表す概略構成断面図、第３図は従来の探針の装着部分を
表す概略構成断面図である。 図面中、11は取付部分、12はホルダ孔、13はホルダ、14
は尖鋭部、15は探針、16は当接部、17は針状部分であ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 菅 久作 東京都足立区新田１丁目16番７号 アダマ ンド工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平１−314905（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−236992（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−401（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】走査型トンネル顕微鏡のホルダに挿設され
且つ近接する導体表面との間に流れるトンネル電流を検
出する走査型トンネル顕微鏡の略くの字状に曲げられた
針状部材を有する着脱可能な探針であって、前記ホルダ
に対する前記探針の先端位置を位置決めする当接部を前
記探針に形成した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 |
|---|---|---|---|
| JP1989121623U JPH0755446Y2 (ja) | 1989-10-19 | 1989-10-19 | 走査型トンネル顕微鏡の探針 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1989121623U JPH0755446Y2 (ja) | 1989-10-19 | 1989-10-19 | 走査型トンネル顕微鏡の探針 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0361504U JPH0361504U (ja) | 1991-06-17 |
| JPH0755446Y2 true JPH0755446Y2 (ja) | 1995-12-20 |
Family
ID=31669655
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1989121623U Expired - Lifetime JPH0755446Y2 (ja) | 1989-10-19 | 1989-10-19 | 走査型トンネル顕微鏡の探針 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0755446Y2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01314905A (ja) * | 1988-06-16 | 1989-12-20 | Agency Of Ind Science & Technol | 走査型トンネル顕微鏡用探針 |
-
1989
- 1989-10-19 JP JP1989121623U patent/JPH0755446Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0361504U (ja) | 1991-06-17 |
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