3研究成果／脱炭素

R-12

2026

STEM明視野・暗視野法を用いた半導体材料の転位構造評価

アピールポイント

STEMを用いて転位構造の違いを正確に可視化
【技術シーズ：STEM明視野・暗視野法】

背景・課題

・一般に転位構造解析にはTEM明視野・暗視野法が用いられており、平行電子線を用いて所望の回折波を励起することで、二波条件が選択可能

・しかし、ひずみコントラストの他に偽像が重畳することにより、像解釈が単純ではなくなるため、これを解決する手法が必要

解決手段

・原理的に偽像の重畳しにくいSTEM法を窒化ガリウム結晶に適用

・収束角の極端に小さい電子線を用いて、TEMとほぼ同等の二波条件を再現

・種々の二波励起条件における明視野・暗視野像から格子変位の方向を推定

成果・優位性

①TEM明視野・暗視野像に対応した解釈の容易なSTEM明視野・暗視野像を取得
→偽像の重畳を抑え転位周辺の歪コントラストのみを観察

②エッチピットサイズと転位種との相関を確認
→転位構造解析にSTEM明視野・暗視野法も有効であることを検証

期待される市場・応用

・パワー半導体の単結晶・デバイス

謝　辞：本研究は、科研費（25K08499）の支援を受けて実施されたものである。

担当者：菅原義弘、石川由加里

共同研究者：（三重大学・JFCC）姚永昭、（京都工芸繊維大学）一色俊之、（山口大学）岡田成仁、（山口大学・CNV技研）只友一行