走査プローブ顕微分析技術の近年の進歩とその応用

摘要

走査プローブ顕微鏡（SPM）という名称で総称される走査トンネル顕微鏡（STM）と原子間力顕微鏡（AFM）の測定技術は近年めざましく発展し,単結晶表面やその上の吸着層を分子·原子レベルで観測することを可能にした。 これらは,最近,表面状態の観測に止まらず,表面上で起こる化学過程の解析にも用いられるようになった。 本小文は,これらの手法を用いた研究の最近のトピックスを紹介する。 ST凪虻では,鋭い金属の探針を導電体表面上に近づけることでトンネル電流が生じることを利用し,それが一定となる間隔で探針を表面上に逮査させ,表面の状態像を原子分解能で得る方法である。 故に,金属や半導体の表面では,その像を得ることが容易であるが,絶縁体の表面では,その適応は困難であった。 Bobrovらは,STMを用い,ダイヤモンドの（100）面の原子像をダイヤモンドの仕事関数（5.3V）より大きな高いサンプルバイアス（5.9V）をかけることで，観測できることを見出した。