PIXEチャネリング法による結晶中の不純物の存在状態の研究

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本研究では、イオンビームにより励起された特性X線を測定するPIXE法が、Naより重い元素の検出に対して検出感度がよく、質量数の差の小さい元素間の分離測定に有効であることを利用し、これとイオンビームのチャネリング効果とを組合わせて、通常の後方散乱チャネリング法が適用出来ない系である、母体原子より軽い不純物、母体構成原子と質量数の差の小さい不純物、あるいは低濃度の不純物の結晶格子内位置決定を試みることを目的とした。このためSu(Li)検出器を購入し、検出器のテストも兼ねて、Ge中に周期律表で隣の元素であるGaを注入した試料でのGa原子の格子内位置決定の実験を行いGaの一部は析出しているが残りは格子置換位置を占めることが確認され、質量数の近い不純物の位置決定に対するPIXEチャネリング法の有効性が示された。また、低濃度不純物への応用としてAl中のKr原子の格子内位置決定の実験への準備を行った。PIXEチャネリング法の有効性を調べるには通常の後方散乱チャネリング法と比較する必要があるので、後方散乱法測定での限界に近い10^<14>Krl〓の低濃度のKrを注入した試料について後方散乱チャネリング実験を行ってKrの格子位置を調らべた。Kr原子の一部は析出しているが残りは格子置換位置、格子間四面体、八面体位置を占めることが示された。現在この試料およびさらに低濃度注入した試料についてPIXE法による実験を行う準備を進めている。