JP2000214064A - 走査トンネル顕微鏡用試料ホルダ - Google Patents
走査トンネル顕微鏡用試料ホルダInfo
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- JP2000214064A JP2000214064A JP11062112A JP6211299A JP2000214064A JP 2000214064 A JP2000214064 A JP 2000214064A JP 11062112 A JP11062112 A JP 11062112A JP 6211299 A JP6211299 A JP 6211299A JP 2000214064 A JP2000214064 A JP 2000214064A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】試料の厚さが変化しても、試料とプローブ間の
距離の調整を行なうことなく走査トンネル顕微鏡による
観察が可能な走査トンネル顕微鏡用試料ホルダを提供す
ることを目的とする。 【解決手段】ベース、ベース上に設置された支柱、支柱
上に設置された試料押え板、試料を試料押え板に対して
ベース側から押圧するための弾性体を有する走査トンネ
ル顕微鏡用試料ホルダを構成する。
距離の調整を行なうことなく走査トンネル顕微鏡による
観察が可能な走査トンネル顕微鏡用試料ホルダを提供す
ることを目的とする。 【解決手段】ベース、ベース上に設置された支柱、支柱
上に設置された試料押え板、試料を試料押え板に対して
ベース側から押圧するための弾性体を有する走査トンネ
ル顕微鏡用試料ホルダを構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、走査トンネル顕微
鏡用試料ホルダに関し、特に試料の厚さに応じた試料と
プローブ間間隔の機械的な調整を不要とする走査トンネ
ル顕微鏡用試料ホルダに関する。
鏡用試料ホルダに関し、特に試料の厚さに応じた試料と
プローブ間間隔の機械的な調整を不要とする走査トンネ
ル顕微鏡用試料ホルダに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の走査トンネル顕微鏡用試料ホルダ
の断面図を図２に示す。絶縁材料で構成されたベース１
０がここには図示しない走査トンネル顕微鏡の装置内に
設置成されたベース１０がここには図示しない走査トン
ネル顕微鏡の装置内に設置される。ベース１０の上に一
対の通電端子２１、通電端子２２がビス２３によって固
定され、互いに対向して設置されている。通電用端子２
１、通電端子２２の上に跨るように加熱部３１、絶縁部
３２からなる板状のヒータ３０がその面をベース１０の
面に対向するように設置され、さらに板状の試料４０が
ヒータ３０の上に設置される。試料４０は試料押え板５
１、試料押え板５２及びビス５３により通電端子２１、
通電端子２２に固定される。その結果、試料４０の表面
とベース１０の表面の間隔ｄは通電端子２１、通電端子
２２、ヒータ３０及び試料４０の厚さで決まってくる。
ここで通電端子２１、通電端子２２は金属等の導電性材
料によって構成され、加熱部３１を加熱するための電流
を通電できるようになっている。試料押え板５２は絶縁
材料であるが、試料押え板５１、ビス５３は導電性材料
で構成され試料４０及び通電端子２１と電気的に接続さ
れている。即ち、通電端子２１はヒータ３０と試料４０
の共通電極となっている。
の断面図を図２に示す。絶縁材料で構成されたベース１
０がここには図示しない走査トンネル顕微鏡の装置内に
設置成されたベース１０がここには図示しない走査トン
ネル顕微鏡の装置内に設置される。ベース１０の上に一
対の通電端子２１、通電端子２２がビス２３によって固
定され、互いに対向して設置されている。通電用端子２
１、通電端子２２の上に跨るように加熱部３１、絶縁部
３２からなる板状のヒータ３０がその面をベース１０の
面に対向するように設置され、さらに板状の試料４０が
ヒータ３０の上に設置される。試料４０は試料押え板５
１、試料押え板５２及びビス５３により通電端子２１、
通電端子２２に固定される。その結果、試料４０の表面
とベース１０の表面の間隔ｄは通電端子２１、通電端子
２２、ヒータ３０及び試料４０の厚さで決まってくる。
ここで通電端子２１、通電端子２２は金属等の導電性材
料によって構成され、加熱部３１を加熱するための電流
を通電できるようになっている。試料押え板５２は絶縁
材料であるが、試料押え板５１、ビス５３は導電性材料
で構成され試料４０及び通電端子２１と電気的に接続さ
れている。即ち、通電端子２１はヒータ３０と試料４０
の共通電極となっている。
【０００３】試料４０に対向して走査トンネル顕微鏡内
にプローブ６０が設置される。そして、試料４０とプロ
ーブ６０の間に流れるトンネル電流を測定しながら、プ
ローブ６０を試料４０の面に沿って動かすことで試料４
０の表面形状を観察することができる。ここで、トンネ
ル電流は試料４０とプローブ６０の間隔ｔに大きく依存
し、間隔ｔが大きすぎればトンネル電流が小さすぎ、間
隔ｔが小さすぎればトンネル電流が大きくなりすぎ、何
れにしろ試料の観察は困難となる。従って、試料４０と
プローブ６０の間隔を適切な距離に保つ必要がある。間
隔ｔを調整するにはプローブ６０を紙面上下方向に移動
する必要があり、この手段としてピエゾ素子による電気
的な方法が用いられる。しかし、ピエゾ素子による距離
調整範囲は狭く、距離ｔがこの範囲から外れると機械的
な粗動機構等により間隔ｔの調整を行なう必要がある。
にプローブ６０が設置される。そして、試料４０とプロ
ーブ６０の間に流れるトンネル電流を測定しながら、プ
ローブ６０を試料４０の面に沿って動かすことで試料４
０の表面形状を観察することができる。ここで、トンネ
ル電流は試料４０とプローブ６０の間隔ｔに大きく依存
し、間隔ｔが大きすぎればトンネル電流が小さすぎ、間
隔ｔが小さすぎればトンネル電流が大きくなりすぎ、何
れにしろ試料の観察は困難となる。従って、試料４０と
プローブ６０の間隔を適切な距離に保つ必要がある。間
隔ｔを調整するにはプローブ６０を紙面上下方向に移動
する必要があり、この手段としてピエゾ素子による電気
的な方法が用いられる。しかし、ピエゾ素子による距離
調整範囲は狭く、距離ｔがこの範囲から外れると機械的
な粗動機構等により間隔ｔの調整を行なう必要がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来は試料４０の厚さ
が異なると試料４０の表面とベース１０表面の間隔ｄが
変化し、その結果試料４０とプローブ６０の間隔ｔが変
化していた。このため、試料を交換するたびに間隔ｔを
機械的な粗動機構等により調整する必要があった。以上
のような状況に鑑み、本発明は、試料の厚さに応じた試
料とプローブ間間隔の調整を不要とする走査トンネル顕
微鏡用試料ホルダを提供することを目的とする。
が異なると試料４０の表面とベース１０表面の間隔ｄが
変化し、その結果試料４０とプローブ６０の間隔ｔが変
化していた。このため、試料を交換するたびに間隔ｔを
機械的な粗動機構等により調整する必要があった。以上
のような状況に鑑み、本発明は、試料の厚さに応じた試
料とプローブ間間隔の調整を不要とする走査トンネル顕
微鏡用試料ホルダを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、ベース、ベー
ス上に設置された支柱、支柱上に設置された試料押え
板、試料を試料押え板に対してベース側から押圧するた
めの弾性体を有する走査トンネル顕微鏡用試料ホルダを
構成する。また、弾性体が板ばねである走査トンネル顕
微鏡用試料ホルダを提供する。更に、試料を加熱するた
めのヒータを前記弾性体と試料の間に有し、前記板ばね
が導体でありかつ前記電気接点に対応した接点部をもつ
板ばねを有する走査トンネル顕微鏡用試料ホルダを提供
する。
ス上に設置された支柱、支柱上に設置された試料押え
板、試料を試料押え板に対してベース側から押圧するた
めの弾性体を有する走査トンネル顕微鏡用試料ホルダを
構成する。また、弾性体が板ばねである走査トンネル顕
微鏡用試料ホルダを提供する。更に、試料を加熱するた
めのヒータを前記弾性体と試料の間に有し、前記板ばね
が導体でありかつ前記電気接点に対応した接点部をもつ
板ばねを有する走査トンネル顕微鏡用試料ホルダを提供
する。
【０００６】
【発明の実施の形態】図１Ａに本発明の実施例である断
面図を示す。絶縁材料で構成されたベース１０の上に通
電端子２１、通電端子２２がビス２３、スペーサ２４に
よってそれぞれ対向して設置されている。通電端子２
１、通電端子２２の上にはそれぞれスペーサ５４が設置
されさらにその上に導体からなる試料押え板５１、絶縁
体からなる試料押え板５２がそれぞれビス５３によって
取り付けられている。試料押え板５１、試料押え板５２
はスペーサ２４、通電端子２１、スペーサ５４とスペー
サ２４、通電端子２１、スペーサ５４によってベース１
０から決まった間隔ｄに設置される。即ち、スペーサ２
４、通電端子２１、スペーサ５４とスペーサ２４、通電
端子２１、スペーサ５４はそれぞれベース１０の上に設
置された支柱として機能する。
面図を示す。絶縁材料で構成されたベース１０の上に通
電端子２１、通電端子２２がビス２３、スペーサ２４に
よってそれぞれ対向して設置されている。通電端子２
１、通電端子２２の上にはそれぞれスペーサ５４が設置
されさらにその上に導体からなる試料押え板５１、絶縁
体からなる試料押え板５２がそれぞれビス５３によって
取り付けられている。試料押え板５１、試料押え板５２
はスペーサ２４、通電端子２１、スペーサ５４とスペー
サ２４、通電端子２１、スペーサ５４によってベース１
０から決まった間隔ｄに設置される。即ち、スペーサ２
４、通電端子２１、スペーサ５４とスペーサ２４、通電
端子２１、スペーサ５４はそれぞれベース１０の上に設
置された支柱として機能する。
【０００７】試料押え板５１、試料押え板５２のベース
１０側の面には加熱部３１、絶縁部３２から構成される
板状ヒータ３０上に設置された試料４０が接している。
そして、試料４０及びヒータ３０はビス７３によって通
電端子２１、通電端子２２に取り付けられた弾性体７０
により、ベース１０の面から試料押え板５１、試料押え
板５２に向かう方向に押圧される。この結果、試料４０
は試料押え板５１、試料押え板５２に押し付けられ、ベ
ース１０の表面と試料４０の表面の間隔ｄは試料４０の
厚さによらず一定に保たれる。尚、図１Ａにおいて弾性
体７０はビス７３の付近を除き側面の状態を示してい
る。
１０側の面には加熱部３１、絶縁部３２から構成される
板状ヒータ３０上に設置された試料４０が接している。
そして、試料４０及びヒータ３０はビス７３によって通
電端子２１、通電端子２２に取り付けられた弾性体７０
により、ベース１０の面から試料押え板５１、試料押え
板５２に向かう方向に押圧される。この結果、試料４０
は試料押え板５１、試料押え板５２に押し付けられ、ベ
ース１０の表面と試料４０の表面の間隔ｄは試料４０の
厚さによらず一定に保たれる。尚、図１Ａにおいて弾性
体７０はビス７３の付近を除き側面の状態を示してい
る。
【０００８】試料の設置はビス５３を緩め、試料押え板
５１、試料押え板５２を外しておいてから試料４０を設
置して試料押え板５１、試料押え板５２をビス５３によ
って固定しても良いし、ヒータ３０に対してベース１０
に向かう方向の力を加えることで弾性体７０を撓め、試
料４０と試料押え板５１、試料押え板５２の間を非接触
状態としておいて試料４０をヒータ３０の面上でずらす
ことでも行なえる。
５１、試料押え板５２を外しておいてから試料４０を設
置して試料押え板５１、試料押え板５２をビス５３によ
って固定しても良いし、ヒータ３０に対してベース１０
に向かう方向の力を加えることで弾性体７０を撓め、試
料４０と試料押え板５１、試料押え板５２の間を非接触
状態としておいて試料４０をヒータ３０の面上でずらす
ことでも行なえる。
【０００９】弾性体７０を拡大した斜視図によって示し
たのが図１Ｂである。弾性体７０は板ばね７１、板ばね
７２で構成され。更に板ばね７１、板ばね７２はそれぞ
れヒータ側接点部７１Ａ、ばね部７１Ｂ、電極側接点部
７１Ｃとヒータ側接点部７２Ａ、ばね部７２Ｂ、電極側
接点部７２Ｃによって構成されている。ヒータ側接点部
７１Ａ，ヒータ側接点部７２Ａは図示していない加熱部
３１の接点と接触している。ばね部７１Ｂとばね部７２
Ｂが接触することのないようにばね部７１Ｂとばね部７
２Ｂはそれぞれ電極側接点部７１Ｃ、電極側接点部７２
Ｃよりも幅が細く形成されている。電極側接点部７１
Ｃ、電極側接点部７２Ｃにはそれぞれビス７３を通すた
めの穴が形成されている。ここで、板ばね７１、板ばね
７２はヒータ側接点部７１Ａとヒータ側接点部７２Ｂと
が、電極側接点部７１Ｃと電極側接点部７２Ｃとがそれ
ぞれ同一平面内で対向するように設置される。ヒータ３
０を加熱するための電流の導入は通電端子２１、板ばね
７１、加熱部３１、板ばね７２、通電端子２２の経路で
行なわれる。
たのが図１Ｂである。弾性体７０は板ばね７１、板ばね
７２で構成され。更に板ばね７１、板ばね７２はそれぞ
れヒータ側接点部７１Ａ、ばね部７１Ｂ、電極側接点部
７１Ｃとヒータ側接点部７２Ａ、ばね部７２Ｂ、電極側
接点部７２Ｃによって構成されている。ヒータ側接点部
７１Ａ，ヒータ側接点部７２Ａは図示していない加熱部
３１の接点と接触している。ばね部７１Ｂとばね部７２
Ｂが接触することのないようにばね部７１Ｂとばね部７
２Ｂはそれぞれ電極側接点部７１Ｃ、電極側接点部７２
Ｃよりも幅が細く形成されている。電極側接点部７１
Ｃ、電極側接点部７２Ｃにはそれぞれビス７３を通すた
めの穴が形成されている。ここで、板ばね７１、板ばね
７２はヒータ側接点部７１Ａとヒータ側接点部７２Ｂと
が、電極側接点部７１Ｃと電極側接点部７２Ｃとがそれ
ぞれ同一平面内で対向するように設置される。ヒータ３
０を加熱するための電流の導入は通電端子２１、板ばね
７１、加熱部３１、板ばね７２、通電端子２２の経路で
行なわれる。
【００１０】この実施例では板ばね７１、板ばね７２は
図１Ａ、図２Ｂに示す様にばね部７１Ｂ、ばね部７２Ｂ
が側面から見ると交差した形になっている。この形状に
おいては、ヒータ３０が小さい場合においてもばね部７
１Ｂ、ばね部７２Ｂの長さを大きく取り易い。従って、
ある程度の板厚を持った板ばね７１、板ばね７２を使用
しても適度な柔らかさのばね性を確保しやすくなり、板
ばね７１、板ばね７２による抵抗の問題が軽減される。
図１Ａ、図２Ｂに示す様にばね部７１Ｂ、ばね部７２Ｂ
が側面から見ると交差した形になっている。この形状に
おいては、ヒータ３０が小さい場合においてもばね部７
１Ｂ、ばね部７２Ｂの長さを大きく取り易い。従って、
ある程度の板厚を持った板ばね７１、板ばね７２を使用
しても適度な柔らかさのばね性を確保しやすくなり、板
ばね７１、板ばね７２による抵抗の問題が軽減される。
【００１１】
【発明の効果】本発明では試料押え板５１、試料押え板
５２がベース１０からみて決まった間隔になるように設
置され、ベース１０と試料押え板５１、試料押え板５２
の間に設置される試料４０を弾性体７０によってベース
１０から試料押え板５１、試料押え板５２に向かう方向
に押圧することで試料４０の厚さによらず、常にベース
１０の面と試料４０の面の間隔ｄを一定に保つことが可
能となり、結果として試料４０とプローブ６０の間隔ｔ
が一定になる。即ち、試料４０を交換するたびに試料４
０とプローブ６０の間隔ｔを機械的な粗動機構等により
調整することが不要となる。
５２がベース１０からみて決まった間隔になるように設
置され、ベース１０と試料押え板５１、試料押え板５２
の間に設置される試料４０を弾性体７０によってベース
１０から試料押え板５１、試料押え板５２に向かう方向
に押圧することで試料４０の厚さによらず、常にベース
１０の面と試料４０の面の間隔ｄを一定に保つことが可
能となり、結果として試料４０とプローブ６０の間隔ｔ
が一定になる。即ち、試料４０を交換するたびに試料４
０とプローブ６０の間隔ｔを機械的な粗動機構等により
調整することが不要となる。
【００１２】また、電気接点が形成された試料加熱用ヒ
ータ３０を前記弾性体７０と試料４０の間に設置し、こ
の電気接点に対応した接点部を有する導体からなる板ば
ねを弾性体７０として用いることで弾性体に電極として
の機能を持たせ、ヒータ用電極を別途設けることを省略
できる効果を奏する。
ータ３０を前記弾性体７０と試料４０の間に設置し、こ
の電気接点に対応した接点部を有する導体からなる板ば
ねを弾性体７０として用いることで弾性体に電極として
の機能を持たせ、ヒータ用電極を別途設けることを省略
できる効果を奏する。
【図１】本発明の実施例を示す断面図及び斜視図であ
る。
る。
【図２】従来の例を示す断面図である。
１０ ベース ２１、２２ 通電端子 ２３ ビス ２４ スペーサ ３０ ヒータ ３１ 加熱部 ３２ 絶縁部 ４０ 試料 ５１、５２ 試料押え板 ５３ ビス ５４ スペーサ ６０ プローブ ７０ 弾性体 ７１、７２ 板ばね ７１Ａ、７２Ａ ヒータ側接点部 ７１Ｂ、７２Ｂ ばね部 ７１Ｃ、７２Ｃ 電極側接点部 ７３ ビス
Claims (3)
- 【請求項１】ベース、ベース上に設置された支柱、支柱
上に設置された試料押え板からなる走査トンネル顕微鏡
用試料ホルダであって、 試料を試料押え板に対してベース側から押圧するための
弾性体を有することを特徴とする走査トンネル顕微鏡用
試料ホルダ。 - 【請求項２】請求項１において、 前記弾性体が板ばねから構成されたことを特徴とする走
査トンネル顕微鏡用試料ホルダ。 - 【請求項３】請求項１において、 一対の電気接点が形成された試料加熱用ヒータを前記弾
性体と試料押え板の間に有し、 前記弾性体が一対の導体で構成され、かつそれぞれの導
体の端部に前記電気接点のそれぞれに対応した接点部を
有することを特徴とする走査トンネル顕微鏡用試料ホル
ダ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11062112A JP2000214064A (ja) | 1999-01-26 | 1999-01-26 | 走査トンネル顕微鏡用試料ホルダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11062112A JP2000214064A (ja) | 1999-01-26 | 1999-01-26 | 走査トンネル顕微鏡用試料ホルダ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000214064A true JP2000214064A (ja) | 2000-08-04 |
Family
ID=13190660
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11062112A Withdrawn JP2000214064A (ja) | 1999-01-26 | 1999-01-26 | 走査トンネル顕微鏡用試料ホルダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000214064A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016531292A (ja) * | 2013-08-06 | 2016-10-06 | ウニヴェルズィテート バーゼル | Ａｆｍ用のサンプルホルダー |
| JP2018031770A (ja) * | 2016-08-22 | 2018-03-01 | 住友金属鉱山株式会社 | 走査型プローブ顕微鏡を用いた試料の測定方法および走査型プローブ顕微鏡用試料ホルダー |
-
1999
- 1999-01-26 JP JP11062112A patent/JP2000214064A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016531292A (ja) * | 2013-08-06 | 2016-10-06 | ウニヴェルズィテート バーゼル | Ａｆｍ用のサンプルホルダー |
| US10823756B2 (en) | 2013-08-06 | 2020-11-03 | Universität Basel | Sample holder for holding a sample for use with an atomic force microscope |
| JP2018031770A (ja) * | 2016-08-22 | 2018-03-01 | 住友金属鉱山株式会社 | 走査型プローブ顕微鏡を用いた試料の測定方法および走査型プローブ顕微鏡用試料ホルダー |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060404 |