原子間力顕微鏡(AFM)のアサイラム リサーチ

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2014.1.30

   走査型マイクロ波インピーダンス顕微鏡(sMIM)          
 


あらゆる材料における誘電率および導電率のナノスケールマッピングのための、
走査型マイクロ波インピーダンス顕微鏡(sMIM; Scanning Microwave Impedance Microscopy)を発表!!

2014年1月15日 − オックスフォード・インストゥルメンツ社 アサイラム リサーチ事業部は、走査型マイクロ波インピーダンス顕微鏡(Scanning Microwave Impedance Microscopy; sMIM)を発表しました。これは、原子間力顕微鏡(AFM)の技術であり、導体、半導体および絶縁体を含むあらゆる材料における、誘電率および導電率の先例のない感度と分解能をもつナノスケールマッピングを可能にします。sMIMは、“トポグラフィを超越する技術”の主導権を握っているアサイラムの最新のツールで、高分解能AFMトポグラフィに加えて、有益なナノメカニカルおよびナノエレクトリカルな情報を提供することを追求しています。sMIMはPrimeNano社によって開発されたエレクトロニクスと特許のAFMプローブ技術を組み合わせ、アサイラム リサーチのMFP-3D™およびCypher™ AFMのみと融合させて利用可能です。

ナノエレクトリカルAFMモードはデバイスの構造や機能、故障解析における本質を理解する上で有益であったことから、長い間、マイクロエレクトロニクスR&Dアプリケーションの中で利用されてきました。しかしながら、ほとんどの従来型のモードでは、抵抗またはキャパシタンスのいずれかの測定に制限され、サンプルの調製も非常に面倒なものでした。sMIMは、最小限のサンプル調製しか必要とせず、導電率(抵抗)および誘電率(キャパシタンス)の両方におけるサンプルの変化を感知できるため、これらの従来技術の劇的な改良版といえます。これらの能力はまた、強誘電体や圧電体、そしてグラフェンや窒化ホウ素や二硫化モリブデンのような低次元ナノマテリアルを含む、広範囲のサンプルへのsMIMの適用性を創出します。

特許の遮蔽AFMプローブにより、sMIM測定を探針に局所化し、浮遊容量を減少させます。その結果、分解能を増大し、アーティファクトを減少できます。挿入イメージは SRAMデバイスのdC/dV振幅イメージで、コントラストはドーパント濃度に比例しています。

「sMIMは、私がこの分野で12年以上も従事しながらいろいろ見てきた中で、AFMナノエレクトリカル測定における最大の躍進テクノロジーであると思います。」とアサイラム リサーチのアプリケーションサイエンティストであるKeith Jonesは語っています。「導電率および誘電率の両方が同時に可視化できるということは、サンプルのより完璧なイメージを描くことができるということです。その測定の感度と分解能はまた、私のキャリアを通して使用してきた競合技術をはるかに超えています。」

「PrimeNano社はスタンフォード大学のZhi-xun Shen 教授が開発したコア技術をベースにして、ScanWave™ と呼ばれるsMIMを開発しました。特許の遮蔽AFMプローブとsMIMに最適化した専用エレクトロニクスを融合することで、すでに世の中に出ている他のいずれの技術と比べてもはるかに優れた結果を出すことを可能にしています。」とPrimeNano社のCEOであるStuart Friedman博士は説明しています。「アサイラム リサーチとこの融合sMIMソリューションを提供するためにパートナーとなることは、大変に喜ばしい限りです。sMIMの能力は世界最高位の原子間力顕微鏡と組み合わせた時に、よりいっそう優れたものになるからです。」

  • より多くの情報―DCキャパシタンス,DCレジスタンス,dC/dVおよびdR/dV
  • より高い感度―類似技術に対して少なくとも10倍は高いSN比
  • より高い水平分解能―典型値<50nm
  • より高速なイメージング―類似技術に比べて最大80倍の速さ
  • より広い多用途性―導電体、半導体、絶縁体の測定


SRAMサンプルのsMIMイメージ(20µmスキャンサイズ,~400nm高さの構造)。これらのイメージから、sMIMは、さまざまなデータタイプの測定ができることがわかります。このデータセットには出ていませんが、DCレジスタンスも測定できます。このような半導体サンプルは、sMIMにとっては非常にありふれたアプリケーション領域ですが、このテクニックははるかに一般的なもので、ほとんどのサンプルに適用でき、異なるサンプルを見分けることの一助になります。

詳しくはhttp://www.AsylumResearch.com/sMIMをご覧いただくか、
製品に関するお問い合わせの場合は、sales.asylum.jp@oxinst.comsまでご連絡ください。