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屈折レンズ集光放射光ナノビームによるInGaN/GaN多重量子井戸構造の局所評価

研究課題

研究課題/領域番号 20H02644
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分30010:結晶工学関連
研究機関公益財団法人高輝度光科学研究センター

研究代表者

木村 滋  公益財団法人高輝度光科学研究センター, 回折・散乱推進室, 主席研究員 (50360821)

研究分担者 隅谷 和嗣  公益財団法人高輝度光科学研究センター, 回折・散乱推進室, 研究員 (10416381)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
16,770千円 (直接経費: 12,900千円、間接経費: 3,870千円)
2022年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2021年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2020年度: 8,190千円 (直接経費: 6,300千円、間接経費: 1,890千円)
キーワード屈折レンズ / 放射光 / ナノビーム / InGaN / 多重量子井戸
研究開始時の研究の概要

放射光高分解能ナノビーム回折を利用した局所逆格子マッピングによるInGaN/GaNヘテロ構造の歪評価は,研究代表者等が世界に先駆けて進めてきた技術である.
本研究の目的は,この高分解能ナノビーム回折に新規に開発するSi製屈折レンズを導入することにより,In蛍光X線マッピング機能を追加し, (1-100)面InGaN/GaN多重量子井戸構造の格子緩和とIn組成ゆらぎの相関関係をサブミクロンの空間分解能で解明することである.

研究成果の概要

本研究は、放射光高分解能ナノビームX線回折システムを、35 keV以上の高エネルギーX線で利用できるようにし、局所逆空間マップの実空間マッピングとIn蛍光X線マッピングの同時測定を可能にするシステムを構築すること、更にそのシステムを利用し有効性を実証することを目的に行った。Si製屈折レンズを新規に作成し、ビームサイズ、590 nm(水平方向)× 320 nm(垂直方向)を実現し、システムを構築することができた。しかしながら、屈折レンズの開発に時間がかかり、(1-100)面InGaN/GaN多重量子井戸構造の格子緩和とIn組成ゆらぎの相関関係を解明することは出来なかった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

Si-MEMS技術は日本が世界的に進んでいる技術であり,この技術で世界に先駆けて深さ100 μmの屈折レンズを作製し、サブミクロン集光が実現できたことは,本研究で提案したナノビーム回折と蛍光X線マッピングの同時測定だけでなく、高エネルギーX線用集光素子として、さまざまな材料評価に威力を発揮すると期待でき、その波及効果は、学術的にも社会的にも大きい成功である。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2023 2021

すべて 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件)

  • [学会発表] Si製屈折レンズを用いた高エネルギーX線サブミクロン集光2023

    • 著者名/発表者名
      隅谷和嗣、今井康彦、木村滋
    • 学会等名
      第36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
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 高エネルギーX線サブミクロン集光のためのSi製屈折レンズの開発2023

    • 著者名/発表者名
      隅谷和嗣、今井康彦、木村滋
    • 学会等名
      2023年第70回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Development of Compound Refractive Lenses Made of Si for Sub-micron Focusing of High-Energy X-rays2021

    • 著者名/発表者名
      Kazushi Sumitani, Yasuhiko Imai, and Shigeru Kimura
    • 学会等名
      Material Research Meeting 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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