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2008 年度 実績報告書

照射環境下における炭化ケイ素の非晶質化過程と化学的短範囲規則性

研究課題

研究課題/領域番号 19560664
研究機関大阪大学

研究代表者

石丸 学  大阪大学, 産業科学研究所, 准教授 (00264086)

研究分担者 平田 秋彦  大阪大学, 産業科学研究所, 助教 (90350488)
内藤 宗幸  大阪大学, 産業科学研究所, 助教 (10397721)
キーワード炭化ケイ素 / 非晶質 / 動径分布解析 / 構造緩和 / スエリング
研究概要

本年度は、イオン照射により作製したアモルファス炭化ケイ素(SiC)に対して、透過電子顕微鏡(TEM)搭載の加熱ホルダーを用いて熱処理を施し、構造緩和過程の「その場」観察を行った。本手法により、試料の同じ領域からの構造情報を得ることができ、電子回折の際問題となる動力学的回折効果の影響をほぼ同一にすることが可能となる。その結果、以下の成果が得られた。(1)アモルファスSiCの再結晶化に先駆けて、アモルファス層自体の体積は加熱温度の上昇とともに減少し、アモルファスSiCの高密度化が起こっていることが断面TEM観察および電子エネルギー損失分光測定により確認された。(2)イメージングプレートを用いた電子回折強度の精密定量解析により、散乱ベクトルが300nm^<-1>までに渡る回折情報を得ることが出来た。この結果を基に電子線動径分布解析を行ったところ、アモルファスSiCの第1隣接には異種原子対(Si-C)に加え、結晶には存在しない同種原子対(C-C、Si-Si)が存在することが明らかとなった。(3)熱処理により異種原子対の数が増えるのに対し、同種原子対の数は減少し、構造緩和に伴い化学的規則性が発達することが確認された。(4)長いボンドであるSi-Si原子対は短いボンドのC-C原子対よりも熱処理により早く消失することが確認された。これは、両者の結合エネルギーの違いによるものと考えられる。同種原子対間で消滅速度に違いが熱処理時の体積変化を導くものと推察される。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2008

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Direct observations of thermally induced structural changes in amorphous silicon carbide2008

    • 著者名/発表者名
      M. Ishimaru, et al.
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics 104

      ページ: 033503-033503

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural relaxation in amorphous SiC studied by in situ transmission electron microscopy2008

    • 著者名/発表者名
      M. Ishimaru, et al.
    • 雑誌名

      Proceedings of 9th Asia-Pacific Microscopy Conference

      ページ: 708-709

    • 査読あり
  • [学会発表] Structural relaxation in amorphous SiC studied by in situ transmission electron microscopy2008

    • 著者名/発表者名
      M. Ishimaru, et al.
    • 学会等名
      9th Asia-Pacific Microscopy Conference
    • 発表場所
      Jeju, Korea
    • 年月日
      20081102-20081107
  • [学会発表] Structural changes of amorphous SiC during post-implantation thermal annealing (invited)2008

    • 著者名/発表者名
      M. Ishimaru, et al.
    • 学会等名
      16th Int'l Conf. on Ion Beam Modification of Materials
    • 発表場所
      Dresden, Germany
    • 年月日
      20080831-20080905
  • [学会発表] 透過電子顕微鏡 「その場」 観察による非晶質SiCにおける構造緩和過程の解析2008

    • 著者名/発表者名
      石丸 学, 平田秋彦, 内藤宗幸, 弘津禎彦
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会第64回学術講演会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      20080521-20080523

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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