原子直視ホログラフィ-電子顕微鏡による超格子界面の電位分布の直接観察

使用直接原子全息电子显微镜直接观察超晶格界面的电势分布

基本信息

批准号：
02232219
负责人：
志水隆一
金额：
$ 0.83万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1989
资助国家：
日本
起止时间：
1989 至 1990
项目状态：
已结题

项目摘要

電子線ホログラフィ-は、電子波の位相分布を定量的に測定する事ができる。我々はこの電子線ホログラフィ-を半導体の表面・界面の研究に応用する事を目的に研究を進めてきた。試料はAl_XGa_<1ーX>/GaAsの{110}結晶面へき開性を利用してくさび形に作成し、高分解能電子顕微鏡(JEMー100CーFEG)、加速電圧80KVで観察した。超格子界面の位置は等厚干渉縞により容易に確認でき、超格子部分からの透過波(物体波)と真空中を通った参照波を電子線バイプリズムによって重ね合わせ、ホログラムを作成した。このホログラムより超格子構造に対応した電子線の位相分布を得ることに成功した。位相は(試料厚さが同じならば)主に平均内部電位に比例して変化するため、位相分布を定量的に測定できる電子線ホログラフィ-は、超格子界面におけるAl組成分布の定量測定に新たな方法を提供するものとして期待できる。しかし加速電圧80KVの電子線では透過能が不足しているため、くさび形試料の先端部分のみの観察に留まった。そのためコンタミネ-ションの影響、試料最先端部の欠損などが再生位相像に影響を与えていると考えられ、電位分布の直接観察には至っていない。この問題に対する解決策として、我々は200KVの高輝度電子線ホログラフィ-顕微鏡の開発を行なっており、先頃TEM用ZrーOーW(100)熱電界放射型電子銃を開発し、200KVにおける輝度の測定値6.4×10^7〔A/cm^2・sr〕を得た。現状において既に従来のLaB_6熱電子銃と比較して1桁以上高い測定値となっているが、さらにもう1桁以上の向上が望めると判断しており、半導体表面界面の電位分布直接観察の有力な手段になると期待できる。

电子电线全息-CAN定量测量电子波的相分布。我们一直在进行研究，目的是将该电子线全息图应用于半导体的表面和界面研究。该样品是使用{110} {{110}} {{110} {{110} {{110} {{{110} {{110} {{110} {{110} {{110} {高分辨率电子显微镜观察到（JEM -100C -FEG）和加速电压80kV。超级局部界面的位置可以通过内膜厚的干扰很容易确认，并且通过从超级局部部分重叠透明（对象波）来产生全息图，并通过电子射线生物倍率通过真空通过真空。。该全息图成功地获得了对应于超级局部结构的电子射线的相分布。相位（如果样品厚度相同）主要根据平均内部电位成比例地更改，因此可以定量测量相位分布的电子线全息图是超级量子场中Al组成分布的定量测量。可以预期提供一种方法。但是，由于具有80 kV的加速电压的电子线不足，因此仅在楔形样品的尖端观察到它。因此，人们认为污染物的影响以及样品末尾的样品的缺乏被认为影响了回收的相位图像，并且在潜在分布中尚未直接观察到。作为解决这个问题的解决方案，我们开发了一个200kV高lum的电子线全息图 - 微镜，最近开发了用于TEM ZR-O-W（100）的热电场放射性电子枪和200kV的亮度。获得10^7 [a/cm^2 sr]。目前，它已经比传统的LAB_6热门枪高一个数字，但是可以预期它将是一个以上的数字或更多数字，并且是对半导体表面场的强大观察可以期望成为一个好手段。