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講座：01-4
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ナノエレクトロニクス
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森田清三
大阪大学大学院
工学研究科
電子工学専攻
教授
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菅原康弘
大阪大学大学院
工学研究科
応用物理学専攻
教授
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| 第1講： |
現在開講中 [2時間] |
オンデマンドe-ラーニング 森田清三 |
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| 第2講： |
現在開講中 [90分] |
オンデマンドe-ラーニング 菅原康弘 |
| 第3講： |
現在開講中 [90分] |
オンデマンドe-ラーニング 菅原康弘 |
| 第4講： |
現在開講中 [90分] |
オンデマンドe-ラーニング 阿部真之 |
| 第5講： |
現在開講中 [90分] |
オンデマンドe-ラーニング 菅原康弘 |
| 第6講： |
現在開講中 [90分] |
オンデマンドe-ラーニング 菅原康弘 |
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| 2010年から2020年頃に微細加工から微細組立への転換期が到来する。ここでは、最初に、これらの現状と課題の紹介を行う。次に、引き続いて、微細加工におけるナノ計測・評価・分析用工具として、また、微細組立における原子分子用工具として期待されている走査型プローブ顕微鏡について、その役割と必要性について、我々の研究成果を交えながら紹介を行う。 |
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| ■第2講
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走査型プローブ顕微鏡−歴史と原理− |
菅原康弘 |
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物質表面の様々な性質を高分解能に測定できる走査型プローブ顕微鏡（SPM）は、いまやナノテクノロジーになくてはならない装置となっている。走査型プローブ顕微鏡の動作原理とそれを構成するための要素技術、さらには、表面形状を高分解能に測定するためのいくつかの動作方式について述べる。また、工業材料の観察例についても紹介する。
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走査型プローブ顕微鏡の原理と要素技術（探針、変位検出、除振） |
| ・ |
微弱な力を測定する様々な測定方法（接触モード、タッピングモード、非接触モード） |
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表面形状の高分解能測定例（原子ステップ、表面研磨） |
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摩擦力を用いた複合材料の評価への適用例 |
| ・ |
粘弾性測定による複合材料の評価への適用例 |
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| ■第3講
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走査型プローブ顕微鏡の半導体材料・ |
菅原康弘 |
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LSIプロセスへの応用 |
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走査型プローブ顕微鏡は当初よりその空間分解能により、年々微細化するLSIプロセス・デバイスの評価への応用に展開されてきた。また、今後とも年々比重が増えると考えられる。
走査型キャパシタンス顕微鏡と静電気力顕微鏡の半導体材料・LSIプロセスへの応用例を紹介する。
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走査型キャパシタンス顕微鏡の原理 |
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キャパシタンス測定による半導体デバイスの評価 |
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静電気力顕微鏡の原理 |
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静電気力測定（表面電位）による局所的な表面電荷の測定例 |
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IT分野におけるコアテクノロジーである磁気記録装置（ハードディスク）は、記録密度の向上とともにその構造が微細化・複雑化しており、評価が難しくなってきている。ナノスケールの磁気現象をとらえる磁気力顕微鏡を用いて、ハードディスクを構成する要素部品を評価する方法について紹介する。
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磁気力顕微鏡について（原理と装置） |
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記録媒体測定 |
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記録ヘッドの高周波応答測定 |
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記録ヘッドの飽和現象観察 |
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再生ヘッドの感度分布測定と破壊過程観察 |
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磁気力顕微鏡の高分解能化 |
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| ■第5講
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非接触原子間力顕微鏡 |
菅原康弘 |
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−原子・分子・電子を観る− |
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物質表面に働く微弱な原子間引力を測定することにより物質表面の構造を原子レベルで画像化することができる。この非接触原子間力顕微鏡は、電子顕微鏡、走査型トンネル顕微鏡に続く原子分解能を持つ顕微鏡である。この顕微鏡は、表面の構造を観察できるだけでなく、表面の化学的活性度や微小な水素原子、電子も画像化できることを紹介する。
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周波数検出方式非接触原子間力顕微鏡 |
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表面結晶構造の原子レベル観察 |
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表面の化学的活性度の原子レベル観察 |
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水素原子の実空間観察 |
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電子を原子レベルで観る |
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| ■第6講
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最先端技術の将来 |
菅原康弘 |
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−原子の種類を同定し操作する−
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非接触原子間力顕微鏡は、原子や分子を計測し、操作できるマニピュレーターとしての機能もあることが明らかになった。即ち、個々の原子を観ながら動かして組み立てるという人類の長年の夢が身近になりつつある。ここでは、この技術の将来展望について述べる。
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原子の種類の同定 |
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原子の操作（引き抜き、付加） |
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ナノ計測技術と次世代ナノテクノロジーの将来
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