2006 Fiscal Year Annual Research Report
収束電子回折法によるナノスケール点欠陥解析法の開発と点欠陥誘起物性への応用
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17510083
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
津田 健治 東北大学, 多元物質科学研究所, 助教授 (00241274)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
寺内 正己 東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (30192652)
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| Keywords | 電子顕微鏡 / ナノ材料 / 格子欠陥 / 物性実験 / 歪み分布 |
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| Research Abstract |
本研究では,収束電子回折法を用いて,点欠陥の原子構造とその分布および周辺の歪みをナノスケールの空間分解能で定量的に解析する方法の開発を目指した.前年度に,低次反射の収束電子回折図形に現れるロッキングカーブの異常な強度上昇が,点欠陥により生成する歪みにより説明できることを見出し,報告した.
本年度は,さらに踏み込んで,低次反射の収束電子回折図形の異常なロッキングカーブを定量的に解析する方法について検討した.種々の歪み分布モデルを用いて動力学回折理論に基づくロッキングカーブのシミュレーションを行い,実験データと比較を行った.
その結果,不純物およびイオン打ち込みで発生する格子間Si原子・微小クラスターなどの点欠陥により生成する歪みに,電子顕微鏡用薄膜試料における歪み緩和を取り入れた歪み分布モデルで,ロッキングカーブの異常な強度の上昇を定量的に説明することに成功した.これにより本方法を,点欠陥により生成する歪みをナノスケールの空間分解能で定量的に解析できる手法として確立することができた.
また,今回の低次反射のロッキングカーブを用いる手法は,半導体界面近傍の比較的大きな歪みをもつ領域の歪み解析に応用できる新しい手法であることも示した.これまで半導体の歪み解析には,高次反射に起因して現れる細線からなる収束電子回折図形が用いられてきたが,今回の方法を用いると,界面近傍のこれまで取り扱えなかった歪みの大きい領域まで解析可能となる.また低散乱角の低次反射を用いるため散乱に寄与する試料の領域が小さくなり,空間分解能が向上する利点もある.
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