2023 Fiscal Year Research-status Report
Search for novel material control by far-infrared / terahertz free electron laser
| Project/Area Number |
21K12536
|
|---|
| Research Institution | Ritsumeikan University |
|---|
Principal Investigator |
入澤 明典 立命館大学, 総合科学技術研究機構, 准教授 (90362756)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
東谷 篤志 摂南大学, 理工学部, 准教授 (70415272)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
|
| Keywords | 自由電子レーザー / 遠赤外 / テラヘルツ / 半導体 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、前年まで自由電子レーザー（THz-FEL）を照射することによって作成したSiウエハ上のLIPSSについてXAFS, XPSなどを用いて物性評価をおこなった。これまでの複数の作成試料を基に実験を行った結果、明確な物性変化が見られた試料とほとんど変化の見えない試料とに分かれる事例が観察された。これらの現象はSi素材をラスタスキャンしながらFELを照射することでLIPSS構造が連続した大面積の試料（2D-LIPSS）でのみ観測されることが分かった。これは 1)LIPSSが形成された表面の断面構造を観察することを目的に作成した試料端までLIPSSのある試料、2)LIPSSの表面に亀裂が入った試料、3)XPS装置付属のイオン銃を用いて表面処理を行った試料などである。特にXPS測定ではイオン銃による表面処理の前後で変化があり、照射後は通常のSiと区別のつかない状態となった。他にもバルク敏感なXAFS測定の蛍光収量法などの結果を総合すると、LIPSS形成後の物性は何らかの機械的刺激を与えると通常のSiと同様の物性に戻ると考えられる。期間延長した次年度はこれらの注意点を考慮した試料を作成し、最終的な物性評価を行いたい。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
試料作成は物性測定必要量を作成済みであったが、環境によっては電子状態が大きく変化することが分かってきた。これらの条件を整理し、解析を進めている。大阪大学産業科学研究所のTHz-FELは基本的に外部利用に制限を設けているため、与えられた実験期間でまとめて試料作成を行っている。
|
| Strategy for Future Research Activity |
立命館大学SRセンターの赤外顕微分光装置で赤外分光測定を行っている。概要で述べた試料の特性を考慮しながら測定結果をまとめる予定である。加えて立命館大学SRセンターの二次元マッピング可能な光電子分光装置、および放射光を用いたXAFSでの電子状態や結晶状態の解明をもとに、LIPSS構造Siの物性評価をまとめていく予定である。
|
| Causes of Carryover |
コロナ下での国内、国際会議への不参加および物価高、物不足による研究計画の調整により、次年度使用額が生じた。国内会議参加発表、施設利用料など含めての使用を計画している。
|
