2020年度

JFCC研究成果集

マテリアル革新力を支える新材料開発と先端解析技術

6試験評価技術 / 組成分析

T-23

2020

機能性材料の構造・化学結合の分析評価技術

技術のポイント

化学結合状態・構造・光学的特性の多面的評価を通じて新規材料の開発に貢献

保有技術・設備

ラマン分光法
(Raman Spectroscopy)

励起光:  355、488、532、785 nm
回折格子: 2400、1800、600、150 本/mm
検出器:  電子冷却CCD
波数範囲: 50~18000 cm-1
偏光測定: 励起、検出側とも0、90 °
波数分解能:0.4 cm-1 以下
空間分解能:1 µm
機能:   マッピング、3次元計測、
      深さプロファイル

X線光電子分光分析法:XPS
(X-ray Photoelectron Spectroscopy)

励起X線:Mg、Al、Al-Kα
     (Max:15 kV、600 W)
分解能:0.5 eV
深さプロファイル測定:Arイオン銃
絶縁物測定:中和銃

フォトルミネッセンス
PL(Photoluminescence)

励起光:450W-Xeランプ
    +ダブルモノクロメータ
励起光:250-900 nm
励起光波長分解能:0.3 nm
検出器:可視域 250-840 nm
    赤外域   -1700 nm
発光波長分解能:0.06 nm
        (@500 nm)

活用/成果例

ラマン分光法:
分子・格子振動を測定
①化学結合状態の決定
②結晶多形の決定
③ひずみの検出
④温度依存性の評価
⑤ラマン信号と発光の対応

測定例 SiCの結晶多形・歪発生のマッピング

XPS:
光電子を測定
①物質表面の組成
②化学結合状態の評価

測定例 発光する籾殻の結合状態

Y. Ishikawa et al., Jpn. J. Appl. Phys. 51 (2012) 1AK02

PL:
発光強度を測定
①紫外-赤外域の発光スペクトル
②励起スペクトル

測定例 メソポーラスカーボンシリカの
    PLスペクトル

K. Sato et al., Jpn. J. Appl. Phys., 51 (2012) 082402.

適用分野

・電子機能材料開発:ワイドギャップ半導体(SiC、ダイヤモンド、GaN)、
          カーボン材料(電極、フィラー等)、透明導電膜
・光学材料開発:発光材料