2021年度

JFCC研究成果集

脱炭素イノベーションをめざした革新材料開発/解析技術

6試験評価技術 / 組成分析

T-26

2021

SDGs

機能性材料の構造・化学結合の分析評価技術

SDGs

技術のポイント

化学結合状態・構造・光学的特性といった情報を多面的に提供半導体や光学材料等の開発、品質管理に貢献

保有技術

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:透明導電膜、ワイドギャップ半導体(SiC、ダイヤ、GaN)、カーボン材料(電極、フィラー等)

・光学材料開発  :発光材料