産業技術総合研究所電子光技術研究部門酸化物デバイスグループ研究グループ長の相浦義弘氏、上級主任研究員の阪東寛氏は、理工貿易と共同で、最高加熱温度900 ℃の温度可変薄型試料台を組み込んだ小型超高真空プローバ装置を開発した。

昨今、新材料や新原理による革新的電子素子開発などの研究分野では、超高真空、極低温、高温などの極端環境条件下での電気特性評価のニーズが高まりつつある。

一方、従来のプローバ装置では温度－20 ℃から150 ℃、10^-5  Pa程度の高真空まででの評価が一般的であった。そのため、近年の電子素子研究開発現場で求められている500 ℃以上の高温、10^-5 Paを上回る超高真空のような極端環境条件下での特性評価ができるプローバ装置が求められている。

産総研では、これまでに、超高真空中（到達真空度3×10^-8 Pa）、高温加熱・極低温冷却下（最低10 Ｋ、最高900 ℃）で電気的特性を測定できる小型プローバ装置を開発した。この装置では金属フィラメントによる傍熱式加熱機構を用いたが、薄型にするには信頼性に難がある上、フィラメントからの熱電子放出が微小電流測定を妨げるという深刻な問題があった。

今回、高温対応のセラミックヒーターを採用し、十分な熱接触、均熱性と熱膨張の自由度を両立させつつ昇温する手法を確立した。試料温度範囲は－123 ℃～900 ℃で、10^-8 Pa台の超高真空下で測定できるため、上記分野への貢献が期待される。

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