2001 Fiscal Year Annual Research Report
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12650018
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| Research Institution | Saitama Institute of Technology |
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Principal Investigator |
根岸 利一郎 埼玉工業大学, 先端科学研究所, 研究員 (70237808)
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| Keywords | X線動力学回折 / 共鳴散乱 / X線トポグラフ / 放射光 / 構造評価 / 半導体 |
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| Research Abstract |
平成13年度は、前年度に明らかにしたu(=|_<Xhr>|^2-|_<Xhi>|^2)/(|_<Xhr>|^2+|_<Xhi>|^2))とv(=(1-u^2)^<1/2>cosδ)の値の変化、従って散乱状態の変化に伴うコントラスト変化を理論的に解析し、ブラッグの場合のGe844反射をも利用して研究を進めた。ブラッグの場合のGe844反射では回折条件の指標であるu, vの値が入射X線のエネルギーが高くなるに従って(a)(u, v)=(0.94, 0.33),(b)(u, v)=(0.0, 1.0),(c)(u, v)=(-1.0, 0.0),(d)(u, v)=(-0.52, -0.85)と連続的に変化する。この指標の変化に伴ってx線トポグラフのコントラストが変化するが、加えてブラッグの場合では、最近の研究によって消衰効果とボルマン効果がこのu, vの値によって明瞭に分かれることが明らかになった。この解析結果に基づき、シミュレーションと予備実験から適切な実験条件を求め、該当する試料結晶を電解研磨装置を使って製作した(暑さ約80μm)。その試料を用い、高エネルギー加速器研究機構(KEK)・物質構造科学研究所・PFの放射光を利用してシミュレーションで求めたエネルギーでX線トポグラフを記録した。Ge844反射を利用したブラッグの場合の反射像と透過像をGeのK吸収端より低エネルギー側(1)41.5eV'(u【approximately equal】1, v>0),(2)6eV(u>0, v>0),(3)3eV(u【approximately equal】-1, v【approximately equal】0),(4)1.5eV(u<0, v<0)の4点で観測した結果、代表的なu+ivの値のとり方による消衰効果とボルマン効果の特性を反映した欠陥像のコントラストの観測に成功した。この実験結果はブラッグの場合における入射X線のエネルギーによって消衰効果とボルマン効果の異常吸収と異常透過の減少が使い分けられ、それによってX線の侵入距離を制御した構造解析ができることを明らかにした。これを利用することによって結晶表面近くの格子欠陥を詳しく研究することが可能であることが示された。今後は具体的な刃状転位などの欠陥構造とコントラストの関連を解析する。
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