JP2020128914A - 走査型プローブ顕微鏡用試料ホルダ、走査型プローブ顕微鏡、およびゼーベック係数算出方法 - Google Patents
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Abstract
Description
第1の変形例としてのホルダ1aが上述したホルダ1と異なる点は、加熱装置4が加熱側支持具2aの直下に配置され、高熱伝導板6が省略された点である。ホルダ1aは、ホルダ1に比べて装置高さを小さくすることができる。
図10は、図9のX−X線に沿う断面図である。
図12は、図11のXII−XII線に沿う断面図である。
2、102、202 支持具
2a 加熱側支持具
2b 冷却側支持具
3、103、203 土台
4 加熱装置
5、105 冷却装置
6、106 高熱伝導板
7、207 断熱板
8、108、208 接続部材
9、209 留め具
20 試料
22 測定物質
25 加熱領域
26 冷却領域
27 温度遷移領域
28 測定可能領域
30 周波数検出方式ケルビンプローブ原子間力顕微鏡
45 加熱兼冷却装置
104 ペルチェ素子
210 加熱兼冷却装置
Claims (7)
- 走査型プローブ顕微鏡の走査対象である試料の加熱領域側を保持する熱伝導性を有する加熱側支持具と、
前記試料の冷却領域側を保持する熱伝導性を有する冷却側支持具と、
前記加熱側支持具を加熱する加熱装置と、
前記冷却側支持具を冷却する冷却装置と、を備え、
前記加熱領域側と前記冷却領域側との間の温度遷移領域に温度勾配を形成する、走査型プローブ顕微鏡用試料ホルダ。 - 前記加熱装置および前記冷却装置は、前記加熱側支持具および前記冷却側支持具と熱的に接続された複数の加熱兼冷却装置である、請求項1記載の走査型プローブ顕微鏡用試料ホルダ。
- 前記請求項1または2記載の前記走査型プローブ顕微鏡用試料ホルダを備えた、走査型プローブ顕微鏡。
- 前記請求項3記載の前記走査型プローブ顕微鏡を準備する工程と、
前記加熱装置および前記冷却装置により前記加熱領域側と前記冷却領域側との間の前記温度遷移領域に温度勾配を形成する工程と、
前記温度勾配の方向および前記温度勾配を取得する工程と、
前記試料の前記温度遷移領域の前記走査型プローブ顕微鏡による走査結果に基づいて熱起電圧分布を取得する工程と、
前記温度遷移領域を一定区画ごとに分割し、前記熱起電圧分布から各前記区画内の熱起電圧の平均値を算出する工程と、
前記温度勾配の方向に関して隣接する前記区画間の前記熱起電圧の平均値から、前記隣接する区画間の電圧勾配を算出する工程と、
前記隣接する区画間の前記温度勾配および前記電圧勾配に基づいて、局所ゼーベック係数を算出する工程と、を備えるゼーベック係数算出方法。 - 前記温度勾配の方向および前記温度勾配を取得する工程は、
前記試料の前記温度遷移領域の温度分布を取得する工程と、
前記温度分布から前記区画内の温度の平均値を算出する工程と、
隣接する前記区画間の前記温度の平均値から、前記隣接する区画の温度勾配を算出する工程と、
複数の前記隣接する区画間で前記温度勾配が最大になる最大温度勾配方向と、前記最大温度勾配方向に関して温度勾配を抽出する工程と、を含み、
前記隣接する区画間の電圧勾配を算出する工程は、前記最大温度勾配方向を前記温度勾配の方向として、前記隣接する区画間の電圧勾配を算出する工程を含み、
前記局所ゼーベック係数を算出する工程は、前記最大温度勾配方向に関して隣接する前記区画間の前記温度勾配および前記電圧勾配に基づいて、前記局所ゼーベック係数を算出する工程を含む、請求項4記載のゼーベック係数算出方法。 - 前記走査型プローブ顕微鏡は、ケルビンプローブ原子間力顕微鏡であり、
前記熱起電圧分布を取得する工程は、
前記加熱装置および前記冷却装置により温度勾配を形成し、前記試料の温度遷移領域において前記走査型プローブ顕微鏡により温度勾配時表面電位分布を取得する工程と、
前記温度遷移領域の温度を均一にした状態で前記温度遷移領域において前記走査型プローブ顕微鏡により温度均一時表面電位分布を取得する工程と、
前記温度勾配時表面電位分布および前記温度均一時表面電位分布に基づいて、前記温度遷移領域の熱による電位変化を求めることにより、熱起電圧分布を取得する工程と、を含む、請求項4または5記載のゼーベック係数算出方法。 - 前記試料は、基板と、前記基板の一方の面に形成される測定物質と、前記基板と対向する面と反対の前記測定物質の面に形成される高熱伝導膜と、を有し、
前記加熱領域および前記冷却領域は、前記高熱伝導膜により覆われる前記測定物質上の領域であり、前記温度遷移領域は、前記加熱領域および前記冷却領域以外の領域である、請求項4から6のいずれか一項記載のゼーベック係数算出方法。
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