超解像Raman断層計測を用いた結晶損傷発生機構の解明と先端加工技術への応用

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超解像Raman断層イメージング測定装置の基盤となる構成（主に顕微鏡筐体，光源、分光器，試料ステージからなる）を概ね構築することができた．試験的な測定実験の結果，素の装置構成と測定条件で300ナノメートルの解像度での計測が達成された．測定試料としてSiCウエハやGaNウエハなどワイドバンドギャップ半導体を中心に測定条件を最適にするための研究を進め，そのほかに，環境半導体Mg2Si，強誘電体LiTaO3，エンジニアリングセラミックスAl2O3，PSZなどの材料への計測も試み，適用可能な材料範囲を拡大させた．本計測技術の応用先として電子デバイス基板材料を中心に研究を進め，そのほかに，工具などのセラミックス製品への適用において有望な用途を見出し，新たな連携研究先などの輪を広げることができた．分析方法として，Ramanスペクトルから特徴量抽出を行うデータ処理における確かさや信頼性についての指標を開発し，得られた断層像の妥当性を保証する手法を開発した。加工変質層の状態とピーク特徴量との関係を理論的に示すために，第一原理計算によるRamanスペクトルシミュレーションの方法を確立し，任意の結晶格子状態に対する電子状態，格子振動状態を計算し，それらから変形ポテンシャル，Ramanテンソル成分を導出し，Raman散乱スペクトルを求める一連の方法を開発した．サファイア(Al2O3)をモデルとして，c軸，a軸などの主軸に対する主ひずみ，およびせん断ひずみに対する各Ramanピークのピーク位置のシフト量を求めた．これらの実績について，論文1報，解説記事1報，国際会議3報，学会発表3報の形で公開した．