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2018 年度 実績報告書

異常散乱放射光マイクロ回折による混晶薄膜局所領域組成および歪みの独立決定法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16H03913
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, 利用研究促進部門, 主席研究員 (50360821)

研究分担者 今井 康彦  公益財団法人高輝度光科学研究センター, 利用研究促進部門, 主幹研究員 (30416375)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード放射光 / X線回折 / 異常散乱 / 半導体物性
研究実績の概要

本研究の目的は,ポアソン比を仮定すること無く局所領域の組成と歪みを定量することが可能になる異常散乱マイクロ回折法を開発し,それをSiGe層の局所領域の評価に適用することである.
本年度は最終年度として以下を実施した.
(1)測定装置および制御システムの完成
本測定のキーポイントは,回折強度を精密に測定することである.これまで開発してきたナノ集光回折システムで使用している検出器は可視光変換型CCDカメラであるため,ダイナミックレンジが4桁程度しかなく,本実験を実施するには能力不足であった.この問題を解決するため,ハイブリッドピクセル検出器(ASI社製Timepix STPX-65k)を導入するとともに制御ソフトを開発した.この検出器は55 μm×55 μmの空間分解能で,120フレーム/秒,13 bitでの読み込みができるため,回折強度を高計数で測定することが可能となった.本検出器と高輝度な放射光マイクロビームを利用することで,1秒間の計測で約100万カウントの計測が可能となり,統計誤差0.1%の精度で回折強度を測定することが可能となった.
(2)歪み緩和SiGe層局所領域評価
(1)で開発したシステムを使用し,歪緩和SiGe層内の組成を決定することを試みた. Si 基板および歪緩和SiGe層からの004ブラッグ点近傍の逆空間マップ測定をX線のエネルギー,11.092 keVおよび11.107 keV(吸収端近傍)で行った.両者を比較すると,吸収端エネルギーである11.107 KeVでピーク強度が減少していることが確認できた.

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2019 2018

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 2件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Current status of nanobeam x-ray diffraction station at SPring-82019

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiko Imai, Kazyshi Sumitani, and Shigeru Kimura
    • 雑誌名

      AIP Conference Proceedings

      巻: 2054 ページ: 050004

    • DOI

      10.1063/1.5084622

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 放射光ナノビームX線回折による結晶評価の現状2019

    • 著者名/発表者名
      •今井康彦,隅谷和嗣,木村 滋
    • 雑誌名

      日本結晶学会誌

      巻: 61 ページ: 51-55

    • DOI

      10.5940/jcrsj.61.51

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ナノビームX線回折装置へのピクセル検出器の導入2019

    • 著者名/発表者名
      今井康彦,隅谷和嗣,木村 滋
    • 学会等名
      第32回放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム
  • [学会発表] Current status of nanobeam x-ray diffraction station at SPring-82018

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiko Imai, Kazyshi Sumitani, and Shigeru Kimura
    • 学会等名
      Synchrotron Radiation Instrumentation (SRI 2018)
    • 国際学会

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公開日: 2019-12-27  

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