| 研究課題/領域番号 |
19K22043
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分26:材料工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
谷川 智之 大阪大学, 工学研究科, 准教授 (90633537)
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| 研究期間 (年度) |
2019-06-28 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
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| キーワード | 窒化物半導体 / 多光子顕微鏡 / 転位 / ラマン散乱 / GaN / ハイパーラマン散乱 / 窒化ガリウム / シリコンカーバイド |
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| 研究開始時の研究の概要 |
GaNの深部に伝搬する貫通転位を非破壊で解析するための手法としてハイパーラマン散乱測定を提案し、深部の歪場を検出することを目的とします。多光子励起フォトルミネッセンス測定により転位の三次元座標を特定し、転位近傍の歪場をハイパーラマン散乱測定により計測します。転位による歪場を計算により求め、マッピング測定結果と一致するような結果が得られれば、転位の種類を含めた三次元・非破壊分析が可能となります。
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| 研究成果の概要 |
多光子励起過程を利用したGaN結晶の貫通転位の非破壊解析について検討し、以下の成果を得た。多光子励起フォトルミネッセンス法を用いて貫通転位に対応する暗線の性質を調べたところ、暗線の伝搬方向やコントラストに特徴があることが分かり、これらを指標として5種類に分類・識別できることが分かった。ラマン分光測定によりこれらの識別の妥当性を明らかにした。ハイパーラマン散乱の選択則からE1モードを検出できることが分かった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
結晶欠陥の非破壊評価手法は次世代半導体の高品質化の開発だけでなく、デバイスの信頼性評価においても重要な役割を持つ。多光子励起過程を用いた結晶評価技術は、試料を加工することなく内部の欠陥を評価できることから、評価後の試料をデバイスプロセス等に利用することができ、スループットの向上や解析に係る時間の短縮につながる技術である。本研究で得られた成果を基に非破壊で結晶欠陥の識別や分類ができることで、キラー欠陥の特定につながることを期待している。
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