Ｘ線光電子分光による材料組織と化学状態の自動解析技術の開発

2020 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18K05191
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分34020:分析化学関連
• 研究機関: 国立研究開発法人物質・材料研究機構
• 研究代表者: 吉川 英樹 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 統合型材料開発・情報基盤部門, 副センター長 (20354409)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: XPS / シミュレーター / 数理モデル化 / 情報量規準

研究成果の概要

XPSシミュレーターSESSAを使用し、多層膜等の内部構造を持つ試料について、各構造要素の形状、組成、化合物種を多様に変化させて、ビッグデータとしてのXPSスペクトル群を自動計算するスクリプトを制作した。シミュレートされた各XPSスペクトルは、全エネルギー帯でのバックグラウンド成分を含むサーベイスペクトル及び内殻準位スペクトルから構成されており、実験結果を精密に再現するものである。本シミュレーターで得たスペクトル結果と実測結果とを照合して試料内部構造をする推定するデータ駆動型のデータ解析を行うために、シミュレーション結果にも適応可能なスペクトルの数理モデル化手法の開発を行った。

自由記述の分野

表面分析

研究成果の学術的意義や社会的意義

一般にXPSのスペクトル解析は、解析にあたって考慮すべき物理的因子や材料化学的因子が多いため、電子分光における知識と豊富な経験を有するエキスパートによる緻密で時間をかけた解析を必要とする。一方、近年のXPS装置の検出感度の向上によって、短時間で数多くのデータが得られるようになり、データ解析のハイスループット化が必要とされている。本研究成果は、XPSデータ解析のハイスループット化を実現すると共に、得られた解の分布を得ることもでき、解の精度保証も可能とする。