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角度分解局所ロッキングカーブイメージングによる歪分布観察

研究課題

研究課題/領域番号 16K05008
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 応用物理学一般
研究機関日本大学 (2017-2018)
大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構 (2016)

研究代表者

高橋 由美子  日本大学, 理工学部, 研究員 (70339258)

研究分担者 平野 馨一  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 准教授 (40218798)
早川 恭史  日本大学, 理工学部, 教授 (40307799)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2016年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワードイメージング / 放射光 / X線 / トポグラフィー / ロッキングカーブ / 歪分布 / 歪 / 炭化ケイ素
研究成果の概要

放射光を用いた斜入射トポグラフィーの光学系にアナライザ結晶を付加し、局所ロッキングカーブ法と組み合わせることによって一方位での測定で格子面間隔変化と格子面の傾きを分離可能にした。加えて非対称反射でX線侵入深さを制御することで面内方向の歪・変形・結晶性等の情報とその深さ方向の変化を定量的に把握できる新規の評価方法を確立した。本手法を用いてAlイオン注入SiC単結晶基板を観察し、イオン注入条件によって歪の状態が異なり、高濃度イオン注入試料では基板表面層に強い歪場が存在することが分かった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では放射光斜入射トポグラフィーとロッキングカーブ法を組み合わせた新規単結晶評価方法を開発し、薄膜・単結晶基板等に対し、面内方向と深さ方向の情報とを併せ持つ評価方法を確立した。特に従来法では十分な情報が得られなかった広域歪分布の詳細な解析が可能になった。本手法を用いることで結晶成長研究の進展やデバイス技術の改善に有用な知見が期待できるためX 線結晶学や材料物性など基礎科学への貢献とともにパワーデバイス等の材料・デバイス開発やプロセス評価など、産業分野での応用が期待できる。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 2件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Performance of K-edge subtraction tomography as an application of parametric x-ray radiation2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Hayakawa, K. Hayakawa, K. Nogami, T. Sakai, I. Sato, Y. Sumitomo, Y. Takahashi and T. Tanaka
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Accel. Beams

      巻: 22 号: 2 ページ: 024701-024701

    • DOI

      10.1103/physrevaccelbeams.22.024701

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Observation of Threading Dislocations in Ammonothermal Gallium Nitride Single Crystal Using Synchrotron X-ray Topography2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Yao, Y. Ishikawa, Y. Sugawara, Y. Takahashi and K. Hirano
    • 雑誌名

      Journal of Electronic Materials

      巻: 47 号: 9 ページ: 5007-5012

    • DOI

      10.1007/s11664-018-6252-3

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Alイオン注入SiC基板の逆格子マッピングによる歪状態の観察2019

    • 著者名/発表者名
      高橋由美子、平野馨一、志村考功、長町信治
    • 学会等名
      第32回日本放射光学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 逆格子空間マッピングと角度分解トポグラフィーによるAlイオン注入SiC基板の歪状態の観察2018

    • 著者名/発表者名
      高橋由美子、平野馨一、志村考功、長町信治
    • 学会等名
      第65回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 放射光X線トポグラフィ、ラマンマッピングおよびエッチピット法によるAlNバルク単結晶の評価2018

    • 著者名/発表者名
      姚永昭、石川由加里、菅原義弘、岡田成仁、井本良、只友一行、高橋由美子、平野馨一
    • 学会等名
      第65回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 放射光X線トポグラフィによるEFG法β-Ga2O3単結晶基板の転位評価2018

    • 著者名/発表者名
      姚永昭、菅原義弘、石川由加里、高橋由美子、平野馨一
    • 学会等名
      第79回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 放射光X線トポグラフィによるPVT法AlN単結晶基板の転位評価2018

    • 著者名/発表者名
      姚永昭、菅原義弘、石川由加里、岡田成仁、井本良、只友一行、高橋由美子、平野馨一
    • 学会等名
      第79回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 斜入射角度分解トポグラフィーによるAlイオン注入SiC基板の歪分布観察2018

    • 著者名/発表者名
      高橋由美子、平野馨一、志村考功、長町信治
    • 学会等名
      第54回X線分析討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] X-ray analyzer-based phase-contrast computed laminography III2018

    • 著者名/発表者名
      K. Hirano, Y. Takahashi, K. Hyodo and M. Kimura
    • 学会等名
      第4回TIA光・量子計測シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Performance of K-edge subtraction tomography as an application of parametric x-ray radiation2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Hayakawa, K. Hayakawa, K. Nogami, T. Sakai, I. Sato, Y. Sumitomo, Y. Takahashi and T. Tanaka
    • 学会等名
      CHANNELING 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 逆格子空間マッピングと局所ロッキングカーブ法によるAlイオン注入SiC基板の歪状態の観察2018

    • 著者名/発表者名
      高橋由美子、平野馨一、志村考功、長町信治
    • 学会等名
      2017年度量子ビームサイエンスフェスタ
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 角度分解トポグラフィーと逆格子空間マッピングによるSiC基板の歪分布観察2018

    • 著者名/発表者名
      高橋由美子、平野馨一、志村考功、長町信治
    • 学会等名
      第31回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] X線侵入深さ依存性を考慮した角度分解トポグラフィーによるAlイオン注入SiC基板の歪状態の観察2017

    • 著者名/発表者名
      高橋由美子、平野馨一、志村考功、長町信治
    • 学会等名
      第78回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 角度分解トポグラフィーと局所ロッキングカーブ法によるイオン注入SiC基板の歪分布観察2016

    • 著者名/発表者名
      高橋由美子、平野馨一、志村考功、長町信治
    • 学会等名
      第52回X線分析討論会
    • 発表場所
      筑波大学東京キャンパス文京校舎 (東京都文京区)
    • 年月日
      2016-10-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] 日本大学量子科学研究所電子線利用研究施設ホームページ

    • URL

      http://www.lebra.nihon-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書
  • [備考] 高エネルギー加速器研究機構物質構造科学研究所放射光施設ホームページ

    • URL

      http://www2.kek.jp/imss/pf/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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