負イオンビームナノテクノロジー－イオンビームを用いた表面構造製作技術の研究

摘要

負イオンを用いれば表面電荷の蓄積を緩和することができるが，残念ながら気体電界放出ほどの高輝度負イオン源を実現することは不可能と考えられている．これは負イオンを引き出す電界を放出源表面に加えると，負イオンではなく，電子が放出されてしまうことによる．負イオンが電界生成されたとしても同時に生成される電子によって生成される負イオンも破壊されることになり，結果として高輝度の負イオンビームが得られないと考えることが妥当である．本学においても，これまで提案してきたのは磁気四重極による負イオン輸送や，正負イオン混合によるビーム収束など，イオン発生源の輝度向上を目指したものではなく，生成後の輸送によるビームの高輝度化であった．本報ではこれまで本学が行ってきたナノ構造創製に利用可能な負イオンビーム利用技術開発を簡単にまとめ，輝度改善の方策，それにもとづいた今後の負イオンビーム技術の発展分野と，その表面微細加工への応用を概観する．