ナノをはかる·ナノをつくる（6）電子波でナノをはかる

摘要

電子が，古典論に従う荷電粒子としてのみならず，量子論に従う物質波（ド·ブロイ（de Broglie）波）としても振る舞うことは，DavissonとGermerによる回折実験以来，広く知られている．このような二重性をもった電子の振舞いの中で，波動としての性質が重要な量子現象においては，運動する電子や電子状態の実空間分布に現れる波紋を，電子波と称することが多い．今日の，サブミクロンスケール（1μm＝1/1 000 000m）の半導体素子で構成された集積回路の動作は，現在までのところ，主に電子の粒子性に着目して説明されている．しかし将来，素子の大きさがさらに微細化され，電子の運動空間がナノスケール（1nm＝1/1 000μm）の領域まで狭まると，電子物性は波動性が支配するようになり，電子波の性質が素子性能を決定すると考えられている．そのため，素子の微細化を今後も集積回路の高性能化に結びつけていくためには，ナノスケール領域における電子波の振舞いをよく理解することが必要になる．