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実験装置

表面分析・顕微鏡関係

  • FIBナノサンプリングREMPI装置
     JST先端計測分析技術・機器開発事業に採択され、H16年度後期より開発している装置です。ナノメートルレベルまで細く絞ることができる専用設計の収束イオンビーム(FIB)を備え、固体表面に照射します。スパッタリングによって放出された原子・分子に、波長可変レーザーを照射することにより、狙った原子・分子をイオン化させ、質量分析計(TOF-MS)によって検出します。つまり、固体表面の組成がマイクロ・ナノレベルの空間分解能で測定できることになります。また、FIBによる微細加工を併用すると、微粒子や固体内部など、試料の任意の箇所の測定ができます。

    <応用分野>
    ・半導体素子の故障解析
    ・ポリマー材料の解析
    ・環境微粒子の解析


    <開発内容>
    ・レーザーイオン化の最適化
    ・装置制御プログラミング
    ・FIB/EBの同一領域観察

    装置内部のようす。中は超高真空です。観察したい試料に対してイオンビーム、電子ビームなどが配置されています。


    波長可変レーザー


    顕微鏡装置本体
  • オージェ電子顕微鏡
     オージェ電子顕微鏡は電子顕微鏡の一種ですが、電子線を表面に当てた際に放出される二次電子のエネルギーを分析することにより、表面の元素分布が測定できます。

    <応用分野>
    ・半導体素子の故障解析
    ・環境微粒子の解析

    オージェ装置の概観

  • 汎用SEM
     タングステンヘアピン型ですので、高分解能ではありませんが、誰でも簡単に使えます。

    <応用分野>
    ・有機EL薄膜の観察など
    ・環境微粒子の解析

    汎用SEMの外観

  • SEM-EDX
     エネルギー分散型X線検出器(EDX)によって元素イメージングができます。現在立ち上げ中。

    <応用分野>
    ・環境微粒子の解析

    SEM-EDXの外観

  • FE-SEM (Field-Emission Scanning Electron Microscope)(ECEC共通機器)
     コールドFEタイプで、大変小さいものを観察する場合に用います。現在は大気微粒子の解析に用いています。
    <応用分野>
    ・有機EL薄膜の観察など
    ・PM2.5の解析

    FE-SEM装置
  • TEM (ECEC共通機器)
     加速電圧200 kVの透過型電子顕微鏡です。ナノサイズの微粒子の観察に用います。

    <応用分野>
    ・環境微粒子の解析

    TEM

  • ナノサーチ顕微鏡
     レーザー顕微鏡と原子間力顕微鏡(AFM)を搭載した顕微鏡です。微細な表面形状を観察できます。

    <応用分野>
    ・有機EL薄膜の評価など

    ナノサーチ顕微鏡

  • FIB微細加工装置
     集束イオンビーム(FIB)を使い、固体を高精度で微細加工できます。また、デポジションも可能です。

    <応用分野>
    ・TEM試料作製など

    FIB加工装置

質量分析関係

  • エレクトロスプレーイオン源(SIMS)
    高分子や有機物など、分子構造を保ったままスパッタリングさせることを目的として、エレクトロスプレーの原理を応用した新しいクラスターイオン源の開発を行っています。イオン源部とTOF-MS部からなる装置となっています。これが完成すれば、バイオ、有機半導体などこれまでSIMS分析が困難であった物質の分析が実現します。

    <応用分野>
    ・有機半導体の組成・化学状態評価
    ・高分子、たんぱく質の検出

    金属チューブから溶液が電界噴霧しているところ。
    出てきた液滴は帯電しています。
  • 飛行時間型質量分析計
    文部科学省「ハイテクリサーチセンター整備事業」の一環として導入したTOF2号機です。1号機と同じく、リニアTOF-MSですが、専用に設計・製作したものです。やはり超臨界流体装置と組み合わせて用いますが、超臨界流体に溶解している微量有機物の溶解度や溶存状態を解析するために用います。
    これが飛行時間型質量分析計です

有機薄膜関係

  • エレクトロスプレー装置
    これも有機薄膜を作製する方法の研究です。鋭く尖った金属チューブに材料溶液を微量流し、高電圧を印加することで、先端からきわめて微細な液滴を噴霧させることができます。液滴は飛行中に蒸発し、溶質のみが基板に到達して堆積します。

    <応用分野>
    ・ 有機EL
    ・ 有機太陽電池

    エレクトロスプレー装置。これで有機薄膜を作ります。


    電圧を掛けて発光しているようす。光ってます!


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