| 研究課題/領域番号 |
10355003
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| 研究機関 | 広島大学 |
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研究代表者 |
生天目 博文 広島大学, 放射光科学研究センター, 教授 (10218050)
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| 研究分担者 |
八木 伸也 広島大学, 放射光科学研究センター, 助手 (20284226)
島田 賢也 広島大学, 放射光科学研究センター, 助手 (10284225)
谷口 雅樹 広島大学, 理学部, 教授 (10126120)
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| キーワード | 発光分光 / 薄膜 / モニター / 電子状態 / 分光器 / 回折格子 / 不等間隔回折格子 / CCD素子 |
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| 研究概要 |
薄膜の表面および界面の状態を調べる手法としてこれまでX線光電子分光(XPS)が広く利用されてきた。XPSは停電の影響を受けやすく表面に極めて敏感な分析手法であるため、測定対象の制限や清浄表面作成の難しさ等の問題があった。一方、軟X線発光分光法は、軟X線や電子線照射により生成された内殻正孔が価電子帯の電子と対消滅する際に発生する軟X線を観測する。特定元素の内殻凖位に着目しているためサイト選択的であり、光をプローブとしているため比較的表面から深い位置の情報を得ることができる。
本研究では薄膜成長中の電子状態をモニターする装置としてこの発光分光法を応用できるようにすることを目的とし装置の開発研究を行った。次の3点に注意を払い設計を行った。1.薄膜成長をモニターするためには内殻発光を観測する必要があり、磁性元素、半導体材料等の内殻準位相当のエネルギー領域の発光をカバーできること。2.XPSと同等の情報を得るために十分な分解能を達成できること。3.多様な成長装置に装着できるように従来に比べ小型、軽量化がなされること。
発光分光装置は物質からの光を分光する回折格子と分光光を検出する光検出器から構成される。1.の要請から波長領域を遷移金属3p準位及び2p準位に相当する60eV〜1keVとし、この波長領域の光を分光する回折格子として近年開発された球面不等間隔回折格子を採用した。2.の要請を満足するためには光検出器の空間分解能が必要とされ、軟X線域で位置分解能の高い光検出の可能な背面照射型CCD素子を採用した。3.の要請を実施するために、単体で装置に装着可能となる機械構造を工夫し、装置の製作を実施、装置の評価を行った。
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