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日本科学技术振兴机构日前以“扫描探针显微镜－－观察活动的纳米世界”为题在东京召开了一场研讨会，就该机构推进的“尖端测量分析技术·仪器开发业务”，介绍了扫描探针显微镜的课题和开发状况。目前对扫描探针显微镜的要求正在由单纯的“观察”工具，向可以测定尺寸、介电常数、原子力等物理特性的工具转变。用于物理特性测定的新型显微镜在此次研讨会上受到了与会者的关注。
受到人们关注的一个产品是测定铁电体极化分布的扫描非线性介电显微镜（SNDM：scanning nonlinear dielectric microscopy）。设想用于闪存电荷分布测定和high-k膜介电常数分布等用途。该机构与富士通共同对MONOS型闪存进行了解析，验证了ONO膜（SiO2,Si3N4,SiO2层叠膜）中电子和空穴的位置。不过，在测定时需要对字线等进行机械研磨，将ONO膜裸露出来。此项研究由东北大学电气通信研究所教授长康雄等人负责。使用半导体试料时，实现了原子级分辨率，80nm工艺闪存也可观察电荷分布。
另一个产品是FM-AFM（频率调制式原子力显微镜）。岛津制作所分析测量业务部产品经理粉川良平在演讲中表示，不仅可以用于检测表面结构，还有望用于物理特性分析。比如，利用分析特定原子原子力的“focus spectrum法”，如能检测出各原子固有的结合力和结合半径，就能识别局部元素。另外，如能利用表面电位测量法（开尔文法）观察电子状态，就能了解各原子化学反应的过程，因此有望在触媒设计等方面发挥作用。其课题是难以在潜在需求较高的大气和液体环境中进行测定。在真空环境中，Q值高达1万，而在大气环境下Q值只有数百，在液体环境中更是只有1～10。为了能够在大气和液体环境中实现原子级分辨率，今后准备致力于探针变位检测系统的低噪音和频率解调器的高灵敏度研究。
(罗春) |
