2008 Fiscal Year Annual Research Report
球面収差補正STEM-EELSによる界面・欠陥近傍の局所状態解析
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19310071
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
倉田 博基 Kyoto University, 化学研究所, 准教授 (50186491)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
根本 隆 京都大学, 化学研究所, 助教 (20293946)
小川 哲也 京都大学, 化学研究所, 助教 (40224109)
磯田 正二 京都大学, 化学研究所, 教授 (00168288)
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| Keywords | 電子顕微鏡 / 界面 / 欠陥 / EELS / ナノ解析 |
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| Research Abstract |
球面収差補正走査型透過電子顕微鏡を用いた、固体内界面や欠陥近傍の局所解析を実施した。
(1) SrTiO3基板上にエピタキシャル成長したBaTiO3(BTO)薄膜の界面における局所状態解析を行った。界面近傍のBTO薄膜には薄膜成長に伴う構造の歪みやミスフィット転位の導入が確認され、位置分解電子エネルギー損失分光法により、その領域の電子構造変化を捉えることに成功した。特に、歪み領域から測定された価電子励起スペクトルから導出された誘電応答関数から、歪みに起因する局所電子構造変化が明らかにされた。得られた結果は第一原理バンド計算により解析された。
(2) SrTiO3基板上にエピタキシャル成長したダブルペロブスカイト構造のLa2SnCuO6薄膜について、界面構造の高角度暗視野像(HAADF)観察を行った。その結果、層状構造が形成される薄膜成長初期過程においては、界面直上のB-サイト原子はCu原子が成長していることが判明し、また、エピタキシャル成長における基板ステップの影響も明らかにされた。さらに、原子分解能HAADF像に対するマルチスライスシミュレーション法を実施し、わずかな構造的変位や温度因子の違いが原子コラム強度に影響することを見出し、その変化の定量的な解析を行った。
(3) シリコン基板上に作製された鉄シリサイド薄膜のHAADF観察を行い、界面構造を明らかにした。特に、薄膜作製の前段階で行われたシリコン基板の表面処理において、1keVのNeイオン照射は良好な界面構造を形成することが明らかになり、その場合、鉄シリサイドの鉄原子がシリコン基板の第4原子層直上に位置するエピタキシャル構造であることが明らかになった。
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