Fabrication of Electron Source with Electron-Wave Interference by Nano Beam Induced Deposition Process

纳米束诱导沉积电子波干涉电子源的制作

• 批准号: 19206008
• 负责人: TAKAI Mikio
• 金额: $ 28.95万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19206008/
• 关键词: ナノビーム誘起堆積プロセス; 可干渉電子源; ナノ間隙電子源; 電子の干渉; 干渉縞; 電子のコヒーレンス長; 電子波干渉; 真空ナノエレクトロニクス; 電界電子放出電子源; 電子のコヒーレント長; 集束イオンビーム; 電子ビーム; ナノビーム; ビーム誘起堆積; ビーム応用; ナノビームプロセス; 電子のコヒーレンス; コヒーレント電子; 電界電子放出; フィールドエミッション

1. ナノビーム誘起堆積プロセスによるナノ間隙電子源の作製これまでの研究で明らかにした最適なプロセスパラメータを用いて、プラチナナノ間隙電子源を作製した。このとき、エミッタの先端部分がナノ間隙となった電子の隣接放出サイトを形成した。電子源の作製と2.のパターンの観察とを繰り返して、コヒーレンスの良い電子線が得られる電子源の作製が可能となった。2. ナノ間隙電子源から放出される電子線パターンの観察ナノ間隙電子源から放出される電子線の放射パターンを観測し、電子線の干渉縞を制御するための研究を行った。電子源からの放出電子の干渉性を大きくするために、エミッタのプロセス温度の最適化を行った。また、エミッタ材料の結晶性や不純物分布などがエミッション特性に与える影響についても検討した。室温でのエミッションの閾値の評価と、エミッションパターンの観測を行う他に、研究期間内に完成させた装置によりエミッタをヘリウム温度程度に冷却し、その時のフィールドエミッションパターンとフィールドイオンマイクロスコピーの評価を行い、ナノ間隙の電子放出サイトの特定とプロセス条件や先端形状が、干渉縞に与える影響を明らかにした。3. 電子のコヒーレンス長と可干渉これまで得られた堆積プラチナ層の電子のコヒーレンス長と、プラチナエミッターより激出された電子の干渉縞の関係を明らかにした。さらに、室温でコヒーレンスの良い電子線を安定に得るためのエミッタ作製条件を決定した。また、このエミッタを用いたゲート付き電子源を作成することが出来、素子応用への可能性を検討した。

1. 使用纳米束诱导沉积工艺制造纳米间隙电子源 使用先前研究中揭示的最佳工艺参数制造了铂纳米间隙电子源。此时，发射器的尖端形成具有纳米间隙的相邻电子发射位点。通过重复步骤2中的电子源的制作和图案的观察，可以制作能够提供相干性良好的电子束的电子源。 2.纳米间隙电子源发射的电子束图案的观测我们观测了纳米间隙电子源发射的电子束的辐射图案，并进行了控制电子束干涉条纹的研究。为了提高电子源发射电子的相干性，我们优化了发射极工艺温度。我们还研究了发射体材料结晶度和杂质分布对发射特性的影响。除了评估室温下的发射阈值和观察发射图案外，我们还将使用研究期间完成的装置将发射器冷却到大约氦气温度，并评估当时的场发射图案和场离子显微镜。研究人员确定了纳米间隙中的电子发射位点，并阐明了工艺条件和尖端形状对干涉条纹的影响。 3.电子相干长度和干涉我们阐明了迄今为止获得的沉积铂层的电子相干长度与从铂发射器发射的电子的干涉条纹之间的关系。此外，我们确定了发射器的制造条件，以在室温下稳定地获得具有良好相干性的电子束。此外，我们能够使用该发射器创建门控电子源，并研究将其应用于设备的可能性。

项目成果

Observation of electron wave interference pattern from Pt field emitter fabricated by beam-induced deposition

束诱导沉积 Pt 场发射体电子波干涉图的观察

• 发表时间: 2010
• 作者: K.Murakami;T.Matsuo;F.Wakaya;M.Takai
• 通讯作者: M.Takai

Three dimensional measurement of nano structures by single event TOF-RBS with nuclear nano probe

核纳米探针单粒子 TOF-RBS 纳米结构三维测量

• 发表时间: 2011
• 期刊: Nucl.Instr.Meth.B in press
• 作者: Satoshi Abo;Shunya Kumano;Takayuki Azuma;Ryota Sugimoto;Katsuhisa Murakami;Fujio Wakaya;Mikio Takai
• 通讯作者: Mikio Takai

ransmission-electron-microscope observation of Pt pillar fabricated by electron-beam-induced deposition

电子束诱导沉积制备的 Pt 柱的透射电子显微镜观察

• 发表时间: 2008
• 作者: K.Murakami;N.Matsubara;S.Ichikawa;T.Nakayama;K.Takamoto F.Wakaya;M.Takai;S.Petersen;H.Ryssel
• 通讯作者: H.Ryssel

Electron wave interference induced by electrons emitted from Pt field emitter fabricated by focused-ion-beam-induced deposition

聚焦离子束诱导沉积制备的 Pt 场发射体发射电子引起的电子波干涉

• 发表时间: 2010
• 期刊: J.Vac.Sci.Technol.B
• 作者: K.Murakami;T.Matsuo;F.Wakaya;M.Takai
• 通讯作者: M.Takai

Effect of radical oxygen gas exposure on Pt field emitter fabricated by electron-beam induced deposition

自由基氧气暴露对电子束诱导沉积制备的 Pt 场发射体的影响

• 发表时间: 2007
• 作者: K.Murakami;S.Abe;S.Nishihara;S.Abo;F.Wakaya;M.Takai
• 通讯作者: M.Takai