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ラマン散乱を用いたワイドギャップ半導体内結晶欠陥の高感度検出法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 12650017
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 応用物性・結晶工学
研究機関宮崎大学

研究代表者

前田 幸治 (2001)  宮崎大学, 工学部, 助教授 (50219268)

中島 信一 (2000)  宮崎大学, 工学部, 教授 (20029226)

研究分担者 吉野 賢二  宮崎大学, 工学部, 助教授 (80284826)
碇 哲雄  宮崎大学, 工学部, 教授 (70113214)
中島 信一  財団法人新機能素子研究開発協会, 特定研究員 (20029226)
前田 幸治  宮崎大学, 工学部, 助教授 (50219268)
研究期間 (年度) 2000 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
2001年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2000年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
キーワードシリコンカーバイド / 積層欠陥 / 顕微ラマン分光 / ポリタイプ / キャリア濃度 / セラミックス / LOフォノンプラズモンモード / ラマン分光 / ラマン散乱 / 積層欠陥評価 / ラマンイメージング / ラマン強度プロファイルの解析
研究概要

レーザラマン散乱顕微分光法を用いて、シリコンカーバイド(SiC)の欠陥を鋭敏にかつ非破壊で検出する方法を開発した。これまでの手法は、理想結晶と欠陥のある結晶のスペクトルを比較することにより欠陥を調べていたが、この方法では、その差が小さく欠陥を高感度に検出するには限界があった.そこで本研究では、ラマン散乱が理想的には禁制となるような偏光配置で測定を行い、欠陥によって誘起された微弱なラマンスペクトルを精度よく測定し、微弱欠陥の検出を試みた。3C,6H,4H型ポリタイプのSiCについて、半定量的な欠陥の面分布が求められた。
また、キャリア濃度に敏感なLOフォノンラマン散乱線を用いて、SiC結晶のキャリア濃度を決定する手法があるが、応用として、室温で実際にシリコンカーバイドの欠陥とその周辺について測定、解析を行った。欠陥周辺部でキャリア濃度の異常な変化を見いだし、電気的特性に対する欠陥の影響を調べた。これらの手法は非常に簡単で、非破壊でキャリア濃度を数ミクロンの空間分解能で求めることができる。さらにシリコンカーバイドセラミックスのラマン測定を行い、セラミックス内に存在する異種の多形(ポリタイプ)の組成比を求め、x-線回折の結果と比較した。ラマンとx-線解析の結果には強い相関があり、ラマン分光が単結晶のみならずセラミックスの評価にも応用できることが分かった。これを応用して、ミクロ測定によりセラミックス粒内のポリタイプの分布やポリタイプの積層欠陥の分布に関する情報を得ることができることを示した.

報告書

(3件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (33件)

  • [文献書誌] S.Nakashima, Y.Nakatake, H.Harima, M.Katsuno, N.Ohtani: "Detection of stacking faults in 6H-SiC by Raman scattering""Appl.Phys.Letters. 77(22). 3612-3614 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Tomita, S.Saito, M.Baba, M.Hundhausen, T.Suemoto, S.Nakashiina: ""Selective resonance effect of the folder longitudinal phonon modes in the Raman spectra of SiC""Phys.Rev.B. 62(19). 12896-12901 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Nakashima, H.Harima, T.Toinita, T.Suemoto: ""Raman intensity profiles of folded longitudinal phonon modes in SIC polytype"Phys.Rev.B. 62(24). 16605-16611 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.NaKashima, H.Harima: "Raman Imaging of Semiconductor Materials: Characterization of Static and Dynamic properties""Inst.Phys.Conf.Ser.. No165: Symposium). 25 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Tomita, S.Saito, M.Baba, M.Hundhausen, T.Suemoto, S.Nakashima: "Selectively Resonant Rainan Spectra of Folded Phonon Modes in SiC""Materials Science Forum. 338-342. 587-590 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shin-ichi Nakashima, Makoto Higashihira, Kouji Maeda: "Raman scattering characterization of polytype in SIC ceramics: Comparison with x-ray diffraction""J.American Ceramic Society. (投稿中).

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 中島信一, 播磨弘, 勝野正和, 大谷昇: "ラマン散乱分光法によるSiCの積層欠陥の評価"FEDジャーナル. Vol.11, No.2. 57-60 (2000)

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  • [文献書誌] 中島信一(分担執筆): "SiCセラミック新材料1.7ラマン分光とSiC多形の評価"日本学術振興会高温セラミック材料委員会、内田老鶴圃. 11 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Nakashima, H.Harima: "Handbook of Vibrational Spectroscopy vol.4, "Raman Spectroscopy of Semiconductors""John Wiley & Sons Ltd.. 2637-2650 (2002)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Nakashima, Y. Nakatake, H. Harima, M. Katsuno, N. Ohtani: "Detection of stacking faults in 6H-SiC by Raman scattering"Appl. Phys. Letters. 77[22]. 3612-3614 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Tomita, S. Saito, M. Baba, M. Hundhausen, T. Suemoto and S. Nakashima: "Selective resonance effect of the folder longitudinal phonon modes in the Raman spectra of SiC"Phys. Rev. B. 62[19]. 12896-12901 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Nakashima, H. Harima, M. Katsuno and N. Otani: "Raman scattering characterization of stacking faults in SiC"J. FED.. 11[2]. 57-60 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Nakashima, H. Harima, T. Tomita and T. Suemoto: "Raman intensity profiles of folded longitudinal phonon modes in SiC polytype"Phys. Rev. B. 62[24]. 16605-16611 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Nakashima and H. Harima: "Raman Imaging of semiconductor Materials : Characterization of Static and Dynamic properties"Inst. Phys. Conf. Ser.. No.165 : Symposium 1. (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Tomita, S. Saito, M. Baba, M. Hundhausen, T. Suemoto and S. Nakashima: "Selectively Resonant Raman Spectra of Folded Phonon Modes in SiC"Materials Science Forum. 338-342. 587-590 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Nakashima, Y. Nakatake, Y. Ishida, T. Takahashi and H. Okumura: "Detection of defects in SiC crystalline films by Raman scattering"Physica B. 308-310. 684-686 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shin-ichi Nakashima, Makoto Higashihira, Kouji Maeda: "Raman scattering characterization of polytype in SiC ceramics : Comparison with x-ray diffraction"J. American Ceramic Society. (submitted).

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Nakashima: "1.7 Raman Spectroscopy and evaluation of polytype"Advanced Silicon Carbide Ceramics. 79-89, Uchida Rokakuho Publixhing CO., LTD.. (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Nakashima and H. Harima: "Raman Spectroscopy of Semiconductors"Handbook of Vibrational Spectroscopy vol.4, pp2637-2650, John Wiley & Sons Ltd.. (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Nakashima, Y.Nakatake, H.Harima, M.Katsuno, N.Ohtani: ""Detection of stacking faults in 6H-SiC by Raman scattering""Appl. Phys. Letters. 77(22). 3612-3614 (2000)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] T.Tomita, S.Saito, M.Baba, M.Hundhausen, T.Suemoto, S.Nakashima: ""Selective resonance effect of the folder longitudinal phonon modes in the Rarnan spectra of SiC""Phys. Rev. B. 62(19). 12896-12901 (2000)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] S.Nakashima, H.Harima, T.Tomita, T.Suemoto: ""Raman intensity profiles of folded longitudinal phonon modes in SiC polytype""Phys.Rev. B. 62(24). 16605-16611 (2000)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] S.Nakashima, H.Harima: ""Raman Imaging of Semiconductor Materials : Characterization of Static and Dynamic properties""Inst. Phys. Conf. Ser.. No165:Symposium. 25 (2000)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] T.Tomita, S.Saito, M.Baba, M.Hundhausen, T.Suemoto, S.Nakashima: ""Selectively Resonant Raman Spectra of Folded Phonon Modes in SiC""Materials Science Forum. 338-342. 587-590 (2000)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 中島 信一, 播磨 弘, 勝野 正和, 大谷 昇: "ラマン散乱分光法によるSiCの積層欠陥の評価"FEDジャーナル. vo1.11, No2. 57 (2000)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 中島 信一(分担執筆): "SiCセラミック新材料 1.7ラマン分光とSiC多形の評価"日本学術振興会高温セラミツク材料委員会. 11 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] S.Nakashima,Y.Nakatake,H,Harima,M.Katsuno,N.Ohtani: "Detection of stacking faults in 6H-SiC by Raman scattering"Appl.Phys.Letters. 77(22). 3612-3614 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] T.Tomita,S.Saito,M.Baba,M.Hundhausen,T.Suemoto and S.Nakashima: "Selective resonance effect of the folder longitudinal phonon modes in the Raman spectra of SiC"Physical Review B. 62(19). 12896-12901 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] S.Nakashima,H.Harima,T.Tomita,and T.Suemoto: "Raman intensity profiles of folded longitudinal phonon modes in SiC polytype"Physical Review B. 62(24). 16605-16611 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] S.Nakashima and H.Harima: "Raman Imaging of Semiconductor Materials : Characterization of Static and Dynamic properties"Inst.Phys.Conf.. Series 165. 25-26 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] T.Tomita,S.Saito,M.Baba,M.Hundhausen,T.Suemoto and S.Nakashima: "Selectively Resonant Raman Spectra of Folded Phonon Modes in SiC"Materials Science Forum. 338-342. 587-590 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 中島信一,播磨弘,勝野正和,大谷昇: "ラマン散乱分光法によるSiCの積層欠陥の評価"FEDジャーナル. 11(2). 57-60 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 中島信一(分担執筆): "SiCセラミック新材料 1.7ラマン分光とSiC多形の評価"日本学術振興会高温セラミック材料委員会第124委員会(内田老鶴圃). 10 (2000)

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      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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