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

8試験評価技術 / 微構造

T-43

2021

SDGs

電子線ホログラフィーによる半導体、磁性体、電池材料の観察

SDGs

技術のポイント

機能性材料(半導体、磁性体、電池等)内部の電位分布や磁束分布を定量的に観察、in situ/operando 観察も可能

保有技術

ホログラフィー電子顕微鏡
300 kV EH-TEMの外観
電圧印加用TEM試料作製技術と特殊TEMホルダー

・デバイスへの電圧印加を可能にする特殊なTEM試料作製技術を保有
・TEM内でデバイスを動作させながら、in situ/operando観察可能
・磁場印加、光照射、加熱、冷却中の電磁場変化も観察可能
・Li濃度変化も電子エネルギー損失分光法を用いて観察可能

活用/成果例

半導体への応用
GaAs p-n接合に電圧を印加し、
ホログラフィーで電位の変化を観察

S.Anada et al., J. Appl. Phys., 122 (2017) 225702.

磁性体への応用
隕石ナノ粒子内部の
磁束分布を可視化

Y.Kimura et al., Nat. Commun. (2013)

電池材料への応用
LiCoO2内Li濃度変化の可視化

Y.Nomura et al., Nat. Commun. (2020)

適用分野

・GaAs、GaN、SiC、酸化物半導体内部の電位分布観察や動作時の直接評価

・磁性体内部の磁束分布観察や磁場印加時の直接評価

・電池材料の電位分布観察、Li濃度分布観察や充放電時の直接評価