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大分類:表面分析装置

表面分析装置

英語名:Equipment for Surface Analysis.試料表面の物性を測定する装置.ここでは,操作型電子顕微鏡,電子分光(XPS, UPS, AES),イオン散乱分光装置を指す.これ等装置によって,物質表面の原子を電子線やX線で励起した際に放出される光電子やイオンを検出し分析することにより,物質表面の電子状態及び原子状態等を分析する.励起に用いる電子線等の試料内への侵入深さが小さいため,表面のみの情報を得ることができる.

該当する中分類件数:3件

走査型電子顕微鏡

英語名:Scanning Electron Microscope, SEM.電子線を絞って電子ビームとして対象に照射し,対象物から放出される二次電子,反射電子,透過電子,X線,カソードルミネッセンス(蛍光),内部起電力等を検出する事で対象を観察する.通常は二次電子像が利用される.観察試料は高真空中(10-3Pa以上)に置かれ,この表面を電界や磁界で絞った電子線(焦点直径1~100nm程度)で走査する.走査は直線的だが,走査軸を順次ずらしていく事で試料表面全体の情報を得る.

電子分光(XPS/UPS/AES)

英語名:photoemission spectroscopy.固体に一定エネルギーの電磁波をあて,光電効果によって外に飛び出してきた電子(光電子とよばれる)のエネルギーを測定し,固体の電子状態を調べる方法である.測定対象となる物質は主に金属,半導体であり絶縁体はチャージアップの関係から測定には不向きである.照射する光にX線を用いるものをX線光電子分光(XPS:X-ray Photoelectron Spectroscopy),紫外線を用いるものを紫外光電子分光(UPS:Ultra-ray Photoelectron Spectroscopy)と呼ぶ.XPSは元素の内殻電子の状態を,UPSは固体の状態密度を知る目的などで使用される.試料表面が汚染されないように,超高真空下(10-8Pa程度)の環境で行われる.光電子分光は表面敏感なので,測定する試料は十分に表面出しをする必要がある.また,Auger Electron Spectroscopy, AESは,電磁波等で内殻電子を放出させ,外殻電子が空いた内殻軌道に遷移する際に放出される電子(オージェ電子)のエネルギー計測による元素の検出分析法.検出可能なのは表面数nmから放出されたオージェ電子のみで,物質表面の分析に用いられる.

その他表面分析

イオン散乱分光など材料表面分析装置.イオン散乱分光法(Ion Scattering Spectroscopy : ISS):数keV程度の低エネルギーのイオンを用いると,表面最近傍にきわめて敏感であり,かつ元素分析と構造解析が同時にリアルタイム観測できる.多くの半導体,金属表面の構造解析に利用できる.