JPH063595A - 透過型フォトン走査型トンネル顕微鏡 - Google Patents
透過型フォトン走査型トンネル顕微鏡Info
- Publication number
- JPH063595A JPH063595A JP4165726A JP16572692A JPH063595A JP H063595 A JPH063595 A JP H063595A JP 4165726 A JP4165726 A JP 4165726A JP 16572692 A JP16572692 A JP 16572692A JP H063595 A JPH063595 A JP H063595A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- probe
- scanning
- sample
- probes
- tunneling microscope
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Microscoopes, Condenser (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】透過型フォトン走査型顕微鏡を用いた試料の検
査を簡略化する。 【構成】微小な検査領域の複数を同時に照射する光照射
手段（1)、前記領域のそれぞれについて発生する電場を
検知する複数のプローブ（3)、複数のプローブ（3)を同
時に走査させる走査手段（4)、走査手段（4)の制御手段
（6)、プローブ(3) で検知した電場を電気信号に変換す
る複数の検出手段(5) 、検出手段（5)からの情報と制御
手段（6)からの位置情報に基づき画像を合成し、表示す
る画像表示手段（8)からなる透過型フォトン走査型顕微
鏡で試料の検査をする。
査を簡略化する。 【構成】微小な検査領域の複数を同時に照射する光照射
手段（1)、前記領域のそれぞれについて発生する電場を
検知する複数のプローブ（3)、複数のプローブ（3)を同
時に走査させる走査手段（4)、走査手段（4)の制御手段
（6)、プローブ(3) で検知した電場を電気信号に変換す
る複数の検出手段(5) 、検出手段（5)からの情報と制御
手段（6)からの位置情報に基づき画像を合成し、表示す
る画像表示手段（8)からなる透過型フォトン走査型顕微
鏡で試料の検査をする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、透過型フォトン走査型
トンネル顕微鏡に関するものである。
トンネル顕微鏡に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】最近、生物学や半導体デバイス開発など
広い分野において、非接触、非破壊の高分解能顕微鏡の
重要性が高まっている。従来使用されてきた光学顕微鏡
は、非接触、非破壊という面では優れた特性を持ってい
たが、結像光学系を用いるという原理上、回折限界によ
る分解能の制限のため使用範囲が限られていた。
広い分野において、非接触、非破壊の高分解能顕微鏡の
重要性が高まっている。従来使用されてきた光学顕微鏡
は、非接触、非破壊という面では優れた特性を持ってい
たが、結像光学系を用いるという原理上、回折限界によ
る分解能の制限のため使用範囲が限られていた。
【０００３】これらの問題を解決し開発されたのが透過
型フォトン走査型トンネル顕微鏡である。透過型フォト
ン走査型トンネル顕微鏡を使用した検査方法について説
明する。まず、試料の裏面から試料表面で全反射条件を
満たすように照明光を入射させる。この照明光の照射に
より試料表面にはエバネンセント波と呼ばれる電場が生
じる。エバネンセント波は、試料表面からの距離と共に
指数関数的に減衰し、波長程度の高さで１／ｅ（ｅはネ
ピアの数）になる。このエバネンセント波を、試料表面
上を非接触で走査するプローブで検知することで高い縦
分解能を得ることができる。また、プローブに光の波長
よりも小さい開口部を設け、エバネンセント波を検出す
る表面面内の領域を制限することで、従来の光学顕微鏡
に比べ高い横分解能を得ることもできる。
型フォトン走査型トンネル顕微鏡である。透過型フォト
ン走査型トンネル顕微鏡を使用した検査方法について説
明する。まず、試料の裏面から試料表面で全反射条件を
満たすように照明光を入射させる。この照明光の照射に
より試料表面にはエバネンセント波と呼ばれる電場が生
じる。エバネンセント波は、試料表面からの距離と共に
指数関数的に減衰し、波長程度の高さで１／ｅ（ｅはネ
ピアの数）になる。このエバネンセント波を、試料表面
上を非接触で走査するプローブで検知することで高い縦
分解能を得ることができる。また、プローブに光の波長
よりも小さい開口部を設け、エバネンセント波を検出す
る表面面内の領域を制限することで、従来の光学顕微鏡
に比べ高い横分解能を得ることもできる。
【０００４】エバネンセント波は、上述のように試料表
面からの距離と共に指数関数的に減衰する。そのため、
高い横分解能を得るために、プローブの先端部の微小開
口は必ずしも必要ではなく、先端部を先鋭化しただけの
プローブでもよい。分解能は、縦分解能に関しては信号
のＳ／Ｎ、横分解能に関しては実効的な微小開口径で決
定される。従って、高い縦分解能を得るには開口径を大
きくし、高い横分解能を得るには、開口径を小さくする
ことが必要であり、縦分解能と横分解能との間には、ト
レードオフの関係があるといえる。
面からの距離と共に指数関数的に減衰する。そのため、
高い横分解能を得るために、プローブの先端部の微小開
口は必ずしも必要ではなく、先端部を先鋭化しただけの
プローブでもよい。分解能は、縦分解能に関しては信号
のＳ／Ｎ、横分解能に関しては実効的な微小開口径で決
定される。従って、高い縦分解能を得るには開口径を大
きくし、高い横分解能を得るには、開口径を小さくする
ことが必要であり、縦分解能と横分解能との間には、ト
レードオフの関係があるといえる。
【０００５】必要となる縦横分解能は、検査する試料に
よって異なるので、プローブ先端の尖り角も検査する試
料ごとに変える必要がある。従って、プローブを製造す
る場合、所望の尖り角のプローブをいかに再現性良く製
造できるかが重要なポイントとなる。プローブは、酸化
ゲルマニウムを添加した石英コアと石英のみで構成され
ているクラッドからなる光ファイバーを出発材料として
いる。従来、この光ファイバーは図４の（ｂ）に示すよ
うにクラッド中にコアが１本形成されているものを使用
していた。コアは、石英に酸化ゲルマニウムを添加する
ことで屈折率を高くしている。
よって異なるので、プローブ先端の尖り角も検査する試
料ごとに変える必要がある。従って、プローブを製造す
る場合、所望の尖り角のプローブをいかに再現性良く製
造できるかが重要なポイントとなる。プローブは、酸化
ゲルマニウムを添加した石英コアと石英のみで構成され
ているクラッドからなる光ファイバーを出発材料として
いる。従来、この光ファイバーは図４の（ｂ）に示すよ
うにクラッド中にコアが１本形成されているものを使用
していた。コアは、石英に酸化ゲルマニウムを添加する
ことで屈折率を高くしている。
【０００６】従来、この光ファイバーを適当な長さに切
り、先端部の先鋭化の方法として、機械研磨（蒋曙東，
冨田直幸，中川賢一，大津元一“光走査型トンネル顕微
鏡（フォトンＳＴＭ）−解析と設計−”，電子情報通信
学会技術研究報告，IM-89-45，p.1 〜9 ，(1987)）や溶
融延伸（E.Betzing,M.Isaacson，A.Lewis “Collection
mode near-field scaning opticalmicro- scopy”,App
l.Phys.Lett.,51,(25),p.2088 〜2090,(1987) ）などの
方法が試みられた。
り、先端部の先鋭化の方法として、機械研磨（蒋曙東，
冨田直幸，中川賢一，大津元一“光走査型トンネル顕微
鏡（フォトンＳＴＭ）−解析と設計−”，電子情報通信
学会技術研究報告，IM-89-45，p.1 〜9 ，(1987)）や溶
融延伸（E.Betzing,M.Isaacson，A.Lewis “Collection
mode near-field scaning opticalmicro- scopy”,App
l.Phys.Lett.,51,(25),p.2088 〜2090,(1987) ）などの
方法が試みられた。
【０００７】しかし、これらの方法は、プローブの尖り
角が余り鋭角とならず、また、加工精度などの点で問題
があった。高い横分解能を得るためのプローブを製造す
るために、フッ酸をエッチャントとする（化学）エッチ
ングにより先鋭化することが提案され、本発明者もエッ
チング液の成分比を変化させた（化学）エッチングを利
用したプローブの製造方法を提案している（特願平４−
３９７５５）。
角が余り鋭角とならず、また、加工精度などの点で問題
があった。高い横分解能を得るためのプローブを製造す
るために、フッ酸をエッチャントとする（化学）エッチ
ングにより先鋭化することが提案され、本発明者もエッ
チング液の成分比を変化させた（化学）エッチングを利
用したプローブの製造方法を提案している（特願平４−
３９７５５）。
【０００８】プローブの走査装置としては、走査トンネ
ル顕微鏡や原子間力顕微鏡で用いられる走査装置が使用
できる。試料の検査方法は、光ファイバーの一端を先鋭
化したものをプローブとして用い（微小な開口でも可
能）、 走査トンネル顕微鏡等に設置して試料の裏面か
ら光を照射し、表面に生じるエバネンセント波を検知す
る。この時プローブを試料に近接させて、検査したい領
域を走査させてエバネンセント波を検知する。
ル顕微鏡や原子間力顕微鏡で用いられる走査装置が使用
できる。試料の検査方法は、光ファイバーの一端を先鋭
化したものをプローブとして用い（微小な開口でも可
能）、 走査トンネル顕微鏡等に設置して試料の裏面か
ら光を照射し、表面に生じるエバネンセント波を検知す
る。この時プローブを試料に近接させて、検査したい領
域を走査させてエバネンセント波を検知する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかし、透過型フォト
ン走査型トンネル顕微鏡においても、プローブを使用し
た他の走査顕微鏡と同様に走査範囲は非常に小さく、約
４０μｍ以下となっている。このため、試料を検査する
場合、例えば、試料（数ｍｍ以下）のごく一部の検査が
可能となるだけであり、検査範囲が広くなるとプローブ
を移動させて検査を行うのに時間がかかり、検査する視
野の移動、検査対象の特定などのプローブと装置の操作
性が困難であるという問題点があった。
ン走査型トンネル顕微鏡においても、プローブを使用し
た他の走査顕微鏡と同様に走査範囲は非常に小さく、約
４０μｍ以下となっている。このため、試料を検査する
場合、例えば、試料（数ｍｍ以下）のごく一部の検査が
可能となるだけであり、検査範囲が広くなるとプローブ
を移動させて検査を行うのに時間がかかり、検査する視
野の移動、検査対象の特定などのプローブと装置の操作
性が困難であるという問題点があった。
【００１０】本発明の目的は、これらの問題点の解決に
ある。
ある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明者は、鋭意研究の
結果、１本のプローブに複数の先鋭化されたコアを持た
せれば、試料の走査が簡略化されることを見いだした。
そこで本発明は、 第１に、「微小な検査領域の複数を
同時に照射する光照射手段、前記領域のそれぞれについ
て発生する電場をそれぞれ検知する複数のプローブ、複
数の前記プローブを同時に走査させる走査手段、前記走
査手段の位置制御手段、前記プローブで検知した電場を
電気信号に変換する複数の検出手段、前記検出手段から
の情報と前記位置制御手段からの位置情報に基づき画像
を合成し表示する画像表示手段からなる透過型フォトン
走査型トンネル顕微鏡（請求項１）」 を提供する。
結果、１本のプローブに複数の先鋭化されたコアを持た
せれば、試料の走査が簡略化されることを見いだした。
そこで本発明は、 第１に、「微小な検査領域の複数を
同時に照射する光照射手段、前記領域のそれぞれについ
て発生する電場をそれぞれ検知する複数のプローブ、複
数の前記プローブを同時に走査させる走査手段、前記走
査手段の位置制御手段、前記プローブで検知した電場を
電気信号に変換する複数の検出手段、前記検出手段から
の情報と前記位置制御手段からの位置情報に基づき画像
を合成し表示する画像表示手段からなる透過型フォトン
走査型トンネル顕微鏡（請求項１）」 を提供する。
【００１２】第２に、本発明は、「請求項１記載の透過
型フォトン走査型トンネル顕微鏡において、前記複数の
プローブが、光ファイバーからなるコアの複数本を束ね
て共通のクラッド中で被覆した構造を持つことを特徴と
する顕微鏡請求項１記載の顕微鏡において、前記複数の
プローブが光ファイバーからなり、前記光ファイバーの
コアが各光ファイバーの光軸に対して垂直に切断した切
断面上に広がりを持つように二次元的にクラッド中に複
数構成されていることを特徴とする透過型フォトン走査
型トンネル顕微鏡（請求項２）」を提供する。
型フォトン走査型トンネル顕微鏡において、前記複数の
プローブが、光ファイバーからなるコアの複数本を束ね
て共通のクラッド中で被覆した構造を持つことを特徴と
する顕微鏡請求項１記載の顕微鏡において、前記複数の
プローブが光ファイバーからなり、前記光ファイバーの
コアが各光ファイバーの光軸に対して垂直に切断した切
断面上に広がりを持つように二次元的にクラッド中に複
数構成されていることを特徴とする透過型フォトン走査
型トンネル顕微鏡（請求項２）」を提供する。
【００１３】第３に、本発明は、「前記複数の検出手段
が、前記複数のコアからの電場信号をコアごとに検出す
る二次元検出手段であることを特徴とする透過型フォト
ン走査型トンネル顕微鏡（請求項３）」を提供する。
が、前記複数のコアからの電場信号をコアごとに検出す
る二次元検出手段であることを特徴とする透過型フォト
ン走査型トンネル顕微鏡（請求項３）」を提供する。
【００１４】
【作用】出発材料となる光ファイバーは、 クラッド中
に単一または複数のコアを有する。石英に酸化ゲルマニ
ウムを添加して屈折率をやや高くしたコア（13) と、そ
のコアの周りを覆うクラッド（14) からなる。コア（1
3) の直径は、一般に３〜10μｍである。クラッド（14)
はコアより低屈折率でなければならず、石英、もしく
は、石英にフッ化ガラス、りん酸ガラス、ほう酸ガラス
を添加したものなどが使用される。クラッド（14) の直
径は、一般に100 〜250 μｍである。酸化ゲルマニウム
のコアへの添加量は、一般に0.3 〜23モル％位が適当で
あるが、尖り角θが25度以下の鋭角にしたい場合には、
20〜23モル％位が適当である。
に単一または複数のコアを有する。石英に酸化ゲルマニ
ウムを添加して屈折率をやや高くしたコア（13) と、そ
のコアの周りを覆うクラッド（14) からなる。コア（1
3) の直径は、一般に３〜10μｍである。クラッド（14)
はコアより低屈折率でなければならず、石英、もしく
は、石英にフッ化ガラス、りん酸ガラス、ほう酸ガラス
を添加したものなどが使用される。クラッド（14) の直
径は、一般に100 〜250 μｍである。酸化ゲルマニウム
のコアへの添加量は、一般に0.3 〜23モル％位が適当で
あるが、尖り角θが25度以下の鋭角にしたい場合には、
20〜23モル％位が適当である。
【００１５】本発明は、エッチング液として、「フッ化
アンモニウム、フッ酸、及び水からなる混合エッチング
液」を使用する。この混合エッチング液の成分比を変え
ることにより、プローブの尖り角θを180 度未満の範囲
内で自由に変えることができる。特に、酸化ゲルマニウ
ムを20モル％以上添加した石英コアと石英のクラッドか
らなる光ファイバーを用い、「濃度40重量％のフッ化ア
ンモニウム水溶液：Ｙ容量１（Ｙ＝６〜10）、濃度50重
量％のフッ酸水溶液：１容量部、水：１容量部からなる
混合エッチング液」を使用すると、尖り角θが25度以下
のプローブを製造することができる。混合エッチング液
の成分比を変えることにより、光ファイバーは１種類
で、尖り角θを広範囲に自由に変えることができる。
アンモニウム、フッ酸、及び水からなる混合エッチング
液」を使用する。この混合エッチング液の成分比を変え
ることにより、プローブの尖り角θを180 度未満の範囲
内で自由に変えることができる。特に、酸化ゲルマニウ
ムを20モル％以上添加した石英コアと石英のクラッドか
らなる光ファイバーを用い、「濃度40重量％のフッ化ア
ンモニウム水溶液：Ｙ容量１（Ｙ＝６〜10）、濃度50重
量％のフッ酸水溶液：１容量部、水：１容量部からなる
混合エッチング液」を使用すると、尖り角θが25度以下
のプローブを製造することができる。混合エッチング液
の成分比を変えることにより、光ファイバーは１種類
で、尖り角θを広範囲に自由に変えることができる。
【００１６】このように形成されたプローブを用いて試
料を検査する場合、試料の裏側に光照射手段により光を
照射すると、 試料の表面からエバネンセント波が放出
される。このエバネンセント波の強度変化をプローブで
検知し、検出手段によって検出する。このようにプロー
ブを試料に対して相対的に走査することで試料各部にお
けるエバネンセント波の強度に対応する信号が検出手段
から得られ、顕微鏡として作動する。
料を検査する場合、試料の裏側に光照射手段により光を
照射すると、 試料の表面からエバネンセント波が放出
される。このエバネンセント波の強度変化をプローブで
検知し、検出手段によって検出する。このようにプロー
ブを試料に対して相対的に走査することで試料各部にお
けるエバネンセント波の強度に対応する信号が検出手段
から得られ、顕微鏡として作動する。
【００１７】以下、実施例により本発明をより具体的に
説明するが、本発明はこれに限られるものではない。
説明するが、本発明はこれに限られるものではない。
【００１８】
【実施例１】図４の（ａ）に示すように直径100 μｍの
石英クラッドとクラッドの中に、石英に対して20mol ％
の酸化ゲルマニウムを添加した直径３μｍのコアを49
本、光ファイバーの光軸に対して垂直に切断した切断面
上に広がりを持つように二次元的に形成された光ファイ
バーを用意する。
石英クラッドとクラッドの中に、石英に対して20mol ％
の酸化ゲルマニウムを添加した直径３μｍのコアを49
本、光ファイバーの光軸に対して垂直に切断した切断面
上に広がりを持つように二次元的に形成された光ファイ
バーを用意する。
【００１９】このファイバーの一端をへき開により光軸
に対して垂直に切断する。一方、 濃度40重量％のフッ
化アンモニウム水溶液、濃度50重量％のフッ酸水溶液、
水を用意し、フッ化アンモニウム水溶液をＹ容量部（Ｙ
＝２〜１０）、フッ酸水溶液を１容量部、水を１容量部
秤量し、テフロンビーカー（12) で３者を混合すること
により、混合エッチング液（11) を調整した。
に対して垂直に切断する。一方、 濃度40重量％のフッ
化アンモニウム水溶液、濃度50重量％のフッ酸水溶液、
水を用意し、フッ化アンモニウム水溶液をＹ容量部（Ｙ
＝２〜１０）、フッ酸水溶液を１容量部、水を１容量部
秤量し、テフロンビーカー（12) で３者を混合すること
により、混合エッチング液（11) を調整した。
【００２０】図２に示すように混合エッチング液（11)
の液面にクラッド中に複数のコアを有する光ファイバー
（10) の先端部（光軸に対して垂直に切断した端面）を
接触させ、放置する。15〜120 分放置すると、図３の
（ａ）〜（ｄ）に示すようにエッチングが進んで、自然
にそれぞれのコアの先端部が先鋭化し、複数の先鋭化さ
れ、高さの揃った先端部を有するプローブが形成され
る。
の液面にクラッド中に複数のコアを有する光ファイバー
（10) の先端部（光軸に対して垂直に切断した端面）を
接触させ、放置する。15〜120 分放置すると、図３の
（ａ）〜（ｄ）に示すようにエッチングが進んで、自然
にそれぞれのコアの先端部が先鋭化し、複数の先鋭化さ
れ、高さの揃った先端部を有するプローブが形成され
る。
【００２１】その結果、複数の先端部の尖り角が20〜12
0 度のプローブが製造される。エッチングされた面はい
ずれも平滑で、プローブの先端部の曲率半径は、いずれ
も５ｎｍ前後であった。プローブの先端部の尖り角の角
度（θ）と混合エッチング液（11) 中のフッ化アンモニ
ウム水溶液の容量との関係は、特願平４−３９７５５で
示した通り、θが25度以下のプローブを製造するには、
Ｙが６〜10のものを使用すればよい。
0 度のプローブが製造される。エッチングされた面はい
ずれも平滑で、プローブの先端部の曲率半径は、いずれ
も５ｎｍ前後であった。プローブの先端部の尖り角の角
度（θ）と混合エッチング液（11) 中のフッ化アンモニ
ウム水溶液の容量との関係は、特願平４−３９７５５で
示した通り、θが25度以下のプローブを製造するには、
Ｙが６〜10のものを使用すればよい。
【００２２】コア同志の間隔は、それぞれ10μｍとし
た。
た。
【００２３】
【実施例２】実施例１で製造されたプローブを先鋭化さ
れた先端部と試料（9)とが対向するように走査装置に設
置する。図１は、本発明の一実施例に係わる透過型走査
顕微鏡の概略の構成を示している。 説明の便宜上、全
ての要素はそれらの実際の比率とは無関係に描かれてい
る。また、プローブ(3) の構造も説明の便宜上、簡略し
て描かれている。
れた先端部と試料（9)とが対向するように走査装置に設
置する。図１は、本発明の一実施例に係わる透過型走査
顕微鏡の概略の構成を示している。 説明の便宜上、全
ての要素はそれらの実際の比率とは無関係に描かれてい
る。また、プローブ(3) の構造も説明の便宜上、簡略し
て描かれている。
【００２４】同図の顕微鏡において、 試料を配置する
試料台（2)は、三角形状、又は半球状、半円柱状のガラ
スなどによって構成されたものを使用する。光照射手段
（1)は、例えば、半導体レーザーであり試料への入射角
を調整するために光照射手段は回転可能な指示部材（不
図示）に取り付けられ試料（9)の検査点近傍を中心とし
て試料台（2)に対する角度が調整できるように構成され
ている。
試料台（2)は、三角形状、又は半球状、半円柱状のガラ
スなどによって構成されたものを使用する。光照射手段
（1)は、例えば、半導体レーザーであり試料への入射角
を調整するために光照射手段は回転可能な指示部材（不
図示）に取り付けられ試料（9)の検査点近傍を中心とし
て試料台（2)に対する角度が調整できるように構成され
ている。
【００２５】光照射手段（1)からのレーザー光が試料台
（2)に照射されると、光照射手段（1)からの光は試料台
（2)の試料面に対応する面で全反射され、試料台（2)の
出射側端面を介して放出される。裏面からレーザー光で
照射された試料（9)上（表面）にはエバネンセント波が
生成され、これを光ファイバープローブ（3)により検出
する。図１に示すように、プローブのエッチングされて
いない他端にある複数のコアのそれぞれは二次元検出手
段（5)が設置されている。 検出手段（5)としては例え
ば、ＣＣＤ、二次元フォトダイオード、マルチチャンネ
ルプレートが用いられる。二次元検出手段（5)は信号処
理手段（7)に接続されており、複数のそれぞれのコアか
ら得られた電場を電気信号に変換し処理する。
（2)に照射されると、光照射手段（1)からの光は試料台
（2)の試料面に対応する面で全反射され、試料台（2)の
出射側端面を介して放出される。裏面からレーザー光で
照射された試料（9)上（表面）にはエバネンセント波が
生成され、これを光ファイバープローブ（3)により検出
する。図１に示すように、プローブのエッチングされて
いない他端にある複数のコアのそれぞれは二次元検出手
段（5)が設置されている。 検出手段（5)としては例え
ば、ＣＣＤ、二次元フォトダイオード、マルチチャンネ
ルプレートが用いられる。二次元検出手段（5)は信号処
理手段（7)に接続されており、複数のそれぞれのコアか
ら得られた電場を電気信号に変換し処理する。
【００２６】光ファイバープローブ（3)には、これを移
動させるための走査手段（4)が設置されている。走査手
段は、プローブの動きを制御する制御手段（6)に接続さ
れており、これによって試料に対するプローブ（3)の移
動が制御される。制御手段（4)は、信号処理手段（7)に
も接続されており、連動させて用いる。本願発明のプロ
ーブ（3)は、図４に示すようにクラッド（14) の中にコ
ア（13) が複数形成されている。それぞれのコア（13)
で得られ、信号処理手段（7)で電気信号に変換された信
号は画像表示手段（8)に送られる。この画像表示手段
（8)において、プローブ（3)の各コア（13) から得られ
た信号と制御手段からの位置情報に基づき画像を合成し
て表示される。尚、画像表示装置内に信号処理手段が設
置されていてもよい。
動させるための走査手段（4)が設置されている。走査手
段は、プローブの動きを制御する制御手段（6)に接続さ
れており、これによって試料に対するプローブ（3)の移
動が制御される。制御手段（4)は、信号処理手段（7)に
も接続されており、連動させて用いる。本願発明のプロ
ーブ（3)は、図４に示すようにクラッド（14) の中にコ
ア（13) が複数形成されている。それぞれのコア（13)
で得られ、信号処理手段（7)で電気信号に変換された信
号は画像表示手段（8)に送られる。この画像表示手段
（8)において、プローブ（3)の各コア（13) から得られ
た信号と制御手段からの位置情報に基づき画像を合成し
て表示される。尚、画像表示装置内に信号処理手段が設
置されていてもよい。
【００２７】プローブ（3)の走査方法は、コア（13) の
直径が10μｍでコア同志の間隔が10μｍであることか
ら、コア（13) の間隔である10μｍだけ走査させる。そ
して各コア（13）からのエバネンセント波を検出する。
本実施例でのプローブ（3)を用いればコア（13) を走査
した範囲（10μｍ×10μｍ）×コアの本数（49本）のエ
バネンセント波を検出し、光電変換をしてこれを走査信
号に同期して画像メモリなどに記録していく。これらを
合成することで表示手段（8)で検査した試料の合成画像
を得ることができる。
直径が10μｍでコア同志の間隔が10μｍであることか
ら、コア（13) の間隔である10μｍだけ走査させる。そ
して各コア（13）からのエバネンセント波を検出する。
本実施例でのプローブ（3)を用いればコア（13) を走査
した範囲（10μｍ×10μｍ）×コアの本数（49本）のエ
バネンセント波を検出し、光電変換をしてこれを走査信
号に同期して画像メモリなどに記録していく。これらを
合成することで表示手段（8)で検査した試料の合成画像
を得ることができる。
【００２８】図４に示すように複数のコア（13) は、ク
ラッド（14) 中にほぼクラッド（14) の直径を満たすよ
うに形成できるので、プローブ（3)の直径（100 〜250
μｍ) に応じた広い範囲の走査画像を得ることができ
る。
ラッド（14) 中にほぼクラッド（14) の直径を満たすよ
うに形成できるので、プローブ（3)の直径（100 〜250
μｍ) に応じた広い範囲の走査画像を得ることができ
る。
【００２９】
【発明の効果】従来、１度の検査では１本のプローブを
用い微小領域（１画素に対応）だけしか検査できなかっ
たが、以上のように本発明によれば、単一の比較的簡単
な構成の装置により、複数の検査領域（複数の画素に対
応）を１度の検査で検査可能であり、検査可能な範囲を
広げることができ、従来と同じ領域を短時間で検査する
ことができる。
用い微小領域（１画素に対応）だけしか検査できなかっ
たが、以上のように本発明によれば、単一の比較的簡単
な構成の装置により、複数の検査領域（複数の画素に対
応）を１度の検査で検査可能であり、検査可能な範囲を
広げることができ、従来と同じ領域を短時間で検査する
ことができる。
【００３０】よって、検査する試料の表面の条件、検査
範囲などの使用範囲が拡大され、試料の検査が容易にな
る。
範囲などの使用範囲が拡大され、試料の検査が容易にな
る。
【図１】は、本発明の一実施例に係わる透過型フォトン
走査型トンネル顕微鏡の概略の構成を示すブロック図で
ある。
走査型トンネル顕微鏡の概略の構成を示すブロック図で
ある。
【図２】は、エッチング装置の概略図である。
【図３】は、エッチングにより先鋭化されていく様子を
示す、光ファイバー先端部の垂直断面図である。
示す、光ファイバー先端部の垂直断面図である。
【図４】は、本発明の一実施例で用いる光ファイバー
（ａ）と従来の光ファイバー（ｂ）の縦方向の断面図と
垂直断面図である。
（ａ）と従来の光ファイバー（ｂ）の縦方向の断面図と
垂直断面図である。
１・・・光照射手段 ２・・・試料台 ３・・・光ファイバープローブ ４・・・走査手段 ５・・・検出手段 ６・・・制御手段 ７・・・信号処理手段 ８・・・画像表示手段 ９・・・試料 １０・・光ファイバー １１・・混合エッチング液 １２・・テフロンビーカー １３・・コア １４・・クラッド （ａ）・・・本発明の一実施例のプローブに用いる光フ
ァイバー （ｂ）・・・従来のプローブに用いる光ファイバー
ァイバー （ｂ）・・・従来のプローブに用いる光ファイバー
Claims (3)
- 【請求項１】微小な検査領域の複数を同時に照射する光
照射手段、前記領域のそれぞれについて発生する電場を
それぞれ検知する複数のプローブ、複数の前記プローブ
を同時に走査させる走査手段、前記走査手段の位置制御
手段、前記プローブで検知した電場を電気信号に変換す
る複数の検出手段、前記検出手段からの情報と前記位置
制御手段からの位置情報に基づき画像を合成し表示する
画像表示手段からなる透過型フォトン走査型トンネル顕
微鏡。 - 【請求項２】請求項１記載の透過型フォトン走査型トン
ネル顕微鏡において、前記複数のプローブが、光ファイ
バーからなるコアの複数本を束ねて共通のクラッド中で
被覆した構造を持つことを特徴とする顕微鏡。 - 【請求項３】前記複数の検出手段が、前記複数のコアか
らの電場信号をコアごとに検出する二次元検出手段であ
ることを特徴とする透過型フォトン走査型トンネル顕微
鏡。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4165726A JPH063595A (ja) | 1992-06-24 | 1992-06-24 | 透過型フォトン走査型トンネル顕微鏡 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4165726A JPH063595A (ja) | 1992-06-24 | 1992-06-24 | 透過型フォトン走査型トンネル顕微鏡 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH063595A true JPH063595A (ja) | 1994-01-14 |
Family
ID=15817912
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4165726A Pending JPH063595A (ja) | 1992-06-24 | 1992-06-24 | 透過型フォトン走査型トンネル顕微鏡 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH063595A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002031591A (ja) * | 2000-07-17 | 2002-01-31 | Kansai Tlo Kk | 近接場光学顕微鏡装置 |
| JP2002267589A (ja) * | 2001-03-08 | 2002-09-18 | Jasco Corp | 多光路アレイ型ファイバー、プローブ、光ヘッド及びその製造方法 |
-
1992
- 1992-06-24 JP JP4165726A patent/JPH063595A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002031591A (ja) * | 2000-07-17 | 2002-01-31 | Kansai Tlo Kk | 近接場光学顕微鏡装置 |
| JP2002267589A (ja) * | 2001-03-08 | 2002-09-18 | Jasco Corp | 多光路アレイ型ファイバー、プローブ、光ヘッド及びその製造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU623703B2 (en) | Photon scanning tunneling microscopy | |
| US6281491B1 (en) | Scanning probe microscope assembly and method for making confocal, spectrophotometric, near-field, and scanning probe measurements and associated images | |
| HK77597A (en) | Near field scanning optical microscope and applications thereof | |
| JPH09509256A (ja) | 広範囲な拡大率を具備した走査ビーム型レーザー顕微鏡 | |
| JPH1082956A (ja) | 走査型レーザー顕微鏡を用いた測定方法及び装置 | |
| JP3196945B2 (ja) | 走査型光学顕微装置 | |
| JP2006214942A (ja) | 光ファイバープローブ、光検出装置及び光検出方法 | |
| US8169695B2 (en) | Optical sub-wavelength super resolution imaging system producing nanometric spatial resolution of a scanned subject | |
| WO1992022805A1 (en) | Surface analysis apparatus | |
| JPH063595A (ja) | 透過型フォトン走査型トンネル顕微鏡 | |
| JP4553240B2 (ja) | 光検出装置、及び光検出方法 | |
| CA2054334C (en) | Near field scanning optical microscope and applications thereof | |
| JP3134546B2 (ja) | プローブの製造方法 | |
| JP3647818B2 (ja) | 近接場光励起スクイド顕微鏡装置 | |
| JP3134456B2 (ja) | プローブの製造方法及びプローブ | |
| JP3535356B2 (ja) | 光共振器を利用した走査型近接場光学顕微鏡 | |
| JP2002532733A (ja) | 準波長域の開口が形成されてなりレンズを有する光ファイバ及び独特のマイクロピペット | |
| Dragomir et al. | Nondestructive imaging and characterization of optical fiber Bragg gratings | |
| NUGENT et al. | School of Physics, University of Melbourne, Victoria, 3010, Australia | |
| Huntington et al. | Near-Field Scanning Optical Microscopy of Electromagnetic Field Structures | |
| JPH06160719A (ja) | 原子間力顕微鏡一体型フォトン走査型トンネル顕微鏡 | |
| Huntington et al. | Evanescent fields—direct measurement, modeling, and application | |
| Abusoglu et al. | 2D photoluminescence mapping of porous silicon using confocal technique | |
| CN118310981A (zh) | 一种基于环形光学相干探测的显微成像系统 | |
| CN120703903A (zh) | 一种基于组合波导诱导锯齿型梯度标量势的宽带自成像器件、制备方法及应用 |