輝尽発光現象を利用した電子やイオンの二次元センサの開発とそのトンネル物性への応用

利用受激发光现象开发电子和离子二维传感器及其在隧道特性中的应用

• 批准号: 06236101
• 负责人: 南戸 秀仁
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Kanazawa Institute of Technology
• 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: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-06236101/
• 关键词: トンネル物性; 輝尽発光; トンネル電子; FEM; FIM; 二次元センサ; KCl:Eu; SrS:Eu,Sm; トンネル物性; 輝尽発光; トンネル電子; FEM; FIM; 二次元センサ; KCl:Eu; SrS:Eu,Sm

個々の表面原子の電子状態を直接調べる手段としてSTM,FIMおよびFEM等が開発され、物質のおける個々の原子のトンネル物性の解明を目的とした研究が活発化してきている。とくにFEMやFIMでは、探針を制御しながらトンネル電子やイオンにより電子状態を写しだすことが可能であり、トンネル確率の評価に威力を発揮するが、イオン化したガスの検知に従来使われていたチャネルプレート/蛍光スクリーンの不十分な感度と狭いダイナミックレンジのため、トンネル物性に必要な十分な情報がえられない。本研究は、この点に着目して、FEMやFIMにおけるトンネル電子やイオンの二次元像を感度よくかつ高い分解能で直接的に得ることのできる輝尽発光(PSL)現象を利用した全く新しい原理に基づいた二次元イメージセンサの開発とトンネル物性への応用を目的に行われた。本年度は以下の成果が得られた。(1)FEMおよびFIM像の二次元イメージセンサとして現在X線用として市販されているBaFBr:Euを用いたイメージングプレートを応用する際の問題点を明らかにするとともに、本研究で着目しているKCl:Eu蛍光体が、イメージセンサ材料として有望であることを明らかにした。(2)BaFBr:EuやKC1:Eu蛍光体を用いた場合は、イメージの書き込みが、蛍光体中の陰イオン空孔に電子がトラップされることで実現されているが、本年度の研究により、ドープしたSm不純物が電子トラップの役割を果すSrS:Eu,Sm蛍光体を見いだし、この蛍光体がX線や電子線あるいはイオン線の照射に対して強いPSLを示すこと、ならびに、放射線量に対しするPSL強度の関係が良い直線性を示すことを明らかにできた。また、このSrS:Eu,Sm蛍光体は薄膜化も可能であり、FEMおよびFIM像検知用イメージセンサとして有望である。

STM，FIM，FEM等是作为直接检查单个表面原子的电子状态的一种手段，并且旨在阐明材料中各个原子的隧道特性的研究变得越来越活跃。特别是，FEM和FIM可以在控制探针时使用隧道电子和离子捕获电子状态，从而有效地评估隧道概率，但是由于先前用于检测电离气体的通道板/荧光屏幕的灵敏度不足和狭窄的动态范围，因此无法获得隧道物理特性所需的足够信息。这项研究的重点是这一点，并进行了基于一个全新的原理开发二维图像传感器，该原理利用了刺激性发射（PSL）现象，该现象允许直接获取具有高分辨率和高分辨率的隧道电子和离子的二维图像，并以高分辨率，并将其应用于隧道物理特性。今年，实现了以下结果：（1）使用BAFBR：EU应用成像板的问题，目前可以用作FEM和FIM图像的二维图像传感器，也可以澄清，该研究中的KCL：EU磷酸磷酸磷在这项研究中的EU磷酸盐是图像传感器材料的有望。 （2）当使用BAFBR：EU或KC1：EU磷光器时，图像写作是通过将电子捕获在磷光器中的阴离子孔中来实现的。但是，今年的研究表明，SRS：欧盟，掺杂的SM杂质起着电子捕获作用的SM磷光器，并且该磷光对X射线，电子束或离子束辐照表现出很强的PSL，并且PSL强度与辐射剂量相对于辐射剂量的关系表现出良好的线性线性。此外，SRS：欧盟，SM磷剂可以更薄，使其成为FEM和FIM图像检测的有前途的图像传感器。