回折現象を取入れたSEM像コントラストの定量解析化とナノ構造解析への挑戦

• 研究課題/領域番号: 21651054
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: ナノ材料・ナノバイオサイエンス
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 桑野 範之 九州大学, 産学連携センター, 教授 (50038022)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 3,280千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 180千円); 2011年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2010年度: 900千円 (直接経費: 900千円); 2009年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
• キーワード: 走査電子顕微鏡 / 像コントラスト / 電子回折 / 後方散乱電子 / チャネリング / 微細構造解析転位 / バーガースベクトル / 微細構造解析 / 後方散乱回折 / 走査型電子顕微鏡 / 二次電子 / 格子欠陥 / 2次電子 / 転位

研究概要

本研究課題では、走査型電子顕微鏡(SEM)の像のうちにはBSE像に現れる電子チャネリング(EC)コントラストを検討した。ECは回折現象の表れとして、結晶内の転位像コントラストの試料傾斜角依存性や電子検出器位置の影響などを詳細に検討した。その結果、これらの像コントラストは、結晶内の原子と入射電子(PE)の強度分布の位置関係から説明できることを明らかにした。さらに、転位による歪方向の新たな決定手法を提案した。

研究成果

• [雑誌論文] 組織制御に向けた高性能Nd-Fe-B系磁石材料のナノ構造解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 板倉賢、桑野範之
  • 雑誌名: 日本金属学会誌 巻: 76(1) ページ: 17-26
  • NAID: 10030260366
  • 査読あり
• [雑誌論文] Microstructure of AlN grown on a nucleation layer on sapphire substrate (2012)
  • 著者名/発表者名: R.Miyagawa, S.Yang, H.Miyake, K.Hiramatsu, T.Kuwahara, M.Mitsuhara, N.Kuwano
  • 雑誌名: Appl.Phys.Express 巻: Volime 5 No.2 号: 2 ページ: 025501-025501
  • DOI: 10.1143/apex.5.025501
  • 査読あり
• [雑誌論文] Microstructure of Bulk AIN Grown by a New Solution Growth Method (2011)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Kangawa, Noriyuki Kuwano, Boris M.Epelbaum, Koichi Kakimoto
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: 50 号: 12R ページ: 120202-120202
  • DOI: 10.1143/jjap.50.120202
  • 査読あり
• [雑誌論文] Scanning electron microscope observation of dislocations insemiconductor and metal materials (2010)
  • 著者名/発表者名: Noriyuki Kuwano
  • 雑誌名: Masaru Itakura, Yoshiyuki Nagatomo and Shigeaki Tachibana, J. Electron Microscopy 巻: 59 ページ: 175-181
  • 査読あり
• [雑誌論文] Variations in contrast of scanning electron microscope images for microstructure analysis of Si-based semiconductor materials, Masaru Itakura (2010)
  • 著者名/発表者名: Noriyuki Kuwano
  • 雑誌名: Kaoru Sato and Shigeaki Tachibana, J. Electron Microscopy 巻: 59 ページ: 165-173
  • 査読あり
• [雑誌論文] Microscopic studies of metal-induced lateral crystallization in SiGe, Masaru Itakura, Shunji Masumori (2010)
  • 著者名/発表者名: Noriyuki Kuwano
  • 雑誌名: Hiroshi Kanno, Taizoh Sadoh and Masanobu Miyao, Applied Physics Letters 巻: 96
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fracture Process of Aluminum/Aluminum Nitride Interfaces during Thermal Cycling, Yoshiyuki Nagatomo, Ryo (2010)
  • 著者名/発表者名: Muranaka, Hiromasa Hayashi, Yoshirou Kuromitsu and Noriyuki Kuwano
  • 雑誌名: Materials Science Forum 巻: 638/642 ページ: 3895-3900
  • 査読あり
• [雑誌論文] Microscopic studies of metal-induced lateral crystallization in SinGe (2010)
  • 著者名/発表者名: Masaru Itakura, et al
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 巻: 96
  • 査読あり
• [雑誌論文] Formation mechanism of Al-depleted bands in MOVPE-AlGaN layer on GaN template with trenches (2010)
  • 著者名/発表者名: Noriyuki Kuwano, et al
  • 雑誌名: Physical Status Solidi 巻: C7 ページ: 2036-2039
  • 査読あり
• [雑誌論文] Variation in contrast of scanning electron microscope images for microstructure analysis of Si-based semiconductor materials (2010)
  • 著者名/発表者名: Masaru Itakura, et al
  • 雑誌名: J.Electron Microscopy 巻: 59
  • 査読あり
• [雑誌論文] Scanning electron microscope observation of dislocations in semiconductor and metal materials (2010)
  • 著者名/発表者名: Noriyuki Kuwano, et al.
  • 雑誌名: J.Electron Microscopy 巻: 59
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electron microscopy analysis of dislocation behavior in HVEM-AlGaN layer grown on a stripe-pattered(0001)sapphire substrate (2009)
  • 著者名/発表者名: Noriyuki Kuwano, Yuta Kugiyama, Yutaka Nishikouri, Tadashige Sato, Akira Usui
  • 雑誌名: J.Crystal Growth 311 ページ: 3085-3088
  • 査読あり
• [学会発表] Workshop on the Collaboration of Application of Electron Microscopy at MJIIT UTM (2012)
  • 著者名/発表者名: Introduction of Potential Uses of Advanced SEM, Noriyuki Kuwano
  • 発表場所: International Campus, University of Technology Malaysia, Kuala Lampur, Malaysia
  • 年月日: 2012-05-10
• [学会発表] 半導体薄膜結晶のひずみを観る (2012)
  • 著者名/発表者名: 桑野範之、桑原崇彰
  • 学会等名: 2012年春季第59回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2012-03-15
• [学会発表] 半導体薄膜結晶のひずみを観る (2012)
  • 著者名/発表者名: 桑野範之、桑原崇彰
  • 学会等名: 2012年春季第59回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 早稲田大学(招待講演)
  • 年月日: 2012-03-15
• [学会発表] 結晶の皺を鑑る (2011)
  • 著者名/発表者名: 桑野範之
  • 学会等名: 第3回窒化物半導体結晶成長講演会
  • 発表場所: 九州大学筑紫キャンパス
  • 年月日: 2011-06-18
• [学会発表] Behavior of Threading Dislocations in VPE-Grown AlGaN (2011)
  • 著者名/発表者名: Noriyuki Kuwano, Tomoaki Fujita, Tadaaki Kuwahara, Hideto Miyake, Kazumasa Hiramatsu
  • 学会等名: IUMAS-V (5th Congress of International Union of Microbeam Analysis Society)
  • 発表場所: Seoul Olympic Parktel, Seoul, Korea(招待講演)
  • 年月日: 2011-05-23
• [学会発表] SEM技術現在から未来へ(材料 (2011)
  • 著者名/発表者名: 桑野範之
  • 学会等名: 日本顕微鏡学会第67回学術講演会
  • 発表場所: 福岡国際会議場
  • 年月日: 2011-05-17
• [学会発表] SEM技術現在から未来へ(材料) (2011)
  • 著者名/発表者名: 桑野範之
  • 学会等名: 日本顕微鏡学会第67回学術講演会
  • 発表場所: 福岡国際会議場(招待講演)
  • 年月日: 2011-05-17
• [学会発表] 半極性InGaN薄膜成長に伴う転位の挙動 (2011)
  • 著者名/発表者名: 桑原崇彰、藤田智彰、桑野範之、栗栖彰宏、岡田成仁、只友一行
  • 学会等名: 日本顕微鏡学会第67回学術講演会
  • 発表場所: 福岡国際会議場
  • 年月日: 2011-05-16
• [学会発表] TEM and SEM Analysis for Formation Mechanism of Tin Whiskers (2010)
  • 著者名/発表者名: N.Kuwano, et al.
  • 学会等名: International Conference on the Advancement of Materials & Nanotechnology II
  • 発表場所: Prince Hotel, Kuala Lumpur, Malaysia
  • 年月日: 2010-11-30
• [学会発表] 結晶欠陥の評価-転位などの結晶欠陥の見方・考え方- (2010)
  • 著者名/発表者名: 桑野範之
  • 学会等名: 第1回結晶工学講演会「半導体デバイスの基盤をなす結晶工学」
  • 発表場所: 学習院大学(東京)
  • 年月日: 2010-07-29
• [学会発表] 微細構造解析ツールとしての最先端SEM「何がどこまで見えるのか?」についての討論 (2010)
  • 著者名/発表者名: 板倉賢、桑野範之、佐藤馨、立花繁明
  • 学会等名: 日本顕微鏡学会第66回学術講演会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場
  • 年月日: 2010-05-24
• [学会発表] 走査電顕による転位コントラストの発現機構について (2010)
  • 著者名/発表者名: 桑野範之立花繁明
  • 学会等名: 日本顕微鏡学会第66回学術講演会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場
  • 年月日: 2010-05-24
• [学会発表] 走査電顕による転位コントラストの発現機構について (2010)
  • 著者名/発表者名: 桑野範之, 他
  • 学会等名: 日本顕微鏡学会第66回学術講演会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場(名古屋市)
  • 年月日: 2010-05-24
• [学会発表] 微細構造解析ツールとしての最先端SEM「何がどこまで見えるのか?」についての討論 (2010)
  • 著者名/発表者名: 板倉賢, 他
  • 学会等名: 日本顕微鏡学会第66回学術講演会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場(名古屋市)
  • 年月日: 2010-05-24
• [学会発表] Formation Mechanism of Al-Depleted Bands in MOVPE-AlGaN Layer on GaN Template with Trenches (2009)
  • 著者名/発表者名: N. Kuwano, T. Ezaki, T. Kurogi, H. Miyake and K.
  • 学会等名: Hiramatsu, The 8th InternationalConference n Nitride Semiconductors(ICNS-8)
  • 発表場所: ICC Jeju, Korea
  • 年月日: 2009-10-20
• [学会発表] Scanning Electron Microscope Observation of Dislocations in Semiconductor and Metal Materials (2009)
  • 著者名/発表者名: Noriyuki Kuwano
  • 学会等名: Masaru Italkura, Yoshiyuki Nagatomo and Shigeaki Tachibana, Frontiers of Electron Microscopy in Materials Science(FEMMS2009)
  • 発表場所: Huis Ten Bosch, Sasebo
  • 年月日: 2009-09-30
• [学会発表] Variation in Contrast of Scanning Electron Microscope Images for Microstructure Analysis of Si-based Semiconductor Materials, Masaru Itakura (2009)
  • 著者名/発表者名: Noriyuki Kuwano
  • 学会等名: Kaoru Sato, Shigeaki Tachibana, Frontiers of Electron Microscopy in Materials Science(FEMMS2009)
  • 発表場所: Huis Ten Bosch, Sasebo
  • 年月日: 2009-09-29
• [学会発表] TEMとSEMによる微細構造解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 桑野範之
  • 学会等名: 第19回格子欠陥フォーラム「半導体格子欠陥の最前線」
  • 発表場所: 九州大学
  • 年月日: 2009-09-24
• [学会発表] Fracture Process of Aluminum/Aluminum Nitride interfaces during Thermal Cycling, Yoshiyuki Nagatomo, Ryo Muranaka, Hiromasa Hayashi (2009)
  • 著者名/発表者名: Yoshirou Kuromitsu and Noriyuki Kuwano
  • 学会等名: International Conference on Processing & Manufacturing of Advanced Materials(THERMEC' 2009)
  • 発表場所: Berlin
  • 年月日: 2009-08-27
• [学会発表] 材料微細構造解析機器としてのSEM:「SEM解析の将来」についての討論 (2009)
  • 著者名/発表者名: 桑野範之、板倉賢、佐藤馨
  • 学会等名: 日本顕微鏡学会第65回学術講演会
  • 発表場所: 仙台国際センター
  • 年月日: 2009-05-27
• [学会発表] 走査電子顕微鏡で見たシリコン系半導体薄膜の微細構造 (2009)
  • 著者名/発表者名: 板倉賢、桑野範之、立花繁明、佐藤馨
  • 学会等名: 日本顕微鏡学会第65回学術講演会
  • 発表場所: 仙台国際センター
  • 年月日: 2009-05-27
• [学会発表] Scanning Electron Microscope Observation of Dislocations in Semiconductor and Metal Materials (2009)
  • 著者名/発表者名: Noriyuki Kuwano, Masaru Italkura, Yoshiyuki Nagatomo, Shigeaki Tachibana
  • 学会等名: Frontiers of Electron Microscopy in Materials Science(FEMMS2009)
  • 発表場所: ハウステンボス(佐世保)
• [学会発表] Variation in Contrast of Scanning Electron Microscope Images for Microstructure Analysis of Si-based Semiconductor Materials (2009)
  • 著者名/発表者名: Masaru Itakura, Noriyuki Kuwano, Kaoru Sato, Shigeaki Tachibana
  • 学会等名: Frontiers of Electron Microscopy in Materials Science(FEMMS2009)
  • 発表場所: ハウステンボス(佐世保)