エネルギー材料の素子動作下における界面解析

装置运行下含能材料的界面分析

• 批准号: 15F15794
• 负责人: 吉武 道子
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: National Institute for Materials Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015-11-09 至 2018-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15F15794/
• 关键词: 界面分析; チタン励起XPS; イオン化断面積; 高エネルギーXPS; Ti X‐α; 光電子分光

放射光を用いずに、デバイス材料の界面を観察できる手法として、実験室で用いることができる高エネルギーＸ線源であるＴｉを用いたＸ線光電子分光法の手法開発を行う。そのためには、ＴｉをターゲットとするＸ線源と、発生する高エネルギーの光電子をエネルギー分析できる分光器が必要である。これらは、既存の市販装置を改造することで可能である。上の改造を行った後、Ｉｎ基板、Ｓｉ基板を試料としてＴｉ励起の光電子分光スペクトルを測定した。これらのスペクトルから、Ｔｉ励起の光電子スペクトルとして妥当なエネルギー位置に、妥当な強度でピークが出現していることが確認できた。また、バイアス印加によるエネルギーシフトなど、シフト量だけを観測すればよい場合には、大きなパスエネルギーを用いれば（エネルギー分解能は低い）、実用的な測定時間内（３０分）で解析可能なスペクトルが取得できることが判明した。また、通常と同様な高エネルギー分解能の測定においても、数時間の測定時間で十分なスペクトルが取得できることが判明した。Ｃｒ線源に比べて、Ｔｉ線源は測定できる深さはほんのわずか浅くなるがそれでも２０ｎｍぐらいにわたって観測可能な一方、Ｃｒよりも光イオン化断面積は一桁ちかく大きく、Ｘ線の自然幅が比較的狭いので、実験室レベルの界面測定ＸＰＳの有望なＸ線源であることが判明した。一方、最初から予想できることだが、Ｔｉ励起のＸ線はダブレットであり、薄い酸化膜が付いたＳｉ基板などのように、酸化状態と単体元素状態（ゼロ価）のピークの一部が重なり、今までの解析に向かない。そのため、酸化膜のないＳｉ、１００ｎｍ厚のＳｉＯ２膜、厚さの異なるＳｉＯ２膜のついたＳｉ基板、のＸＰＳスペクトルと、角度を様々に変えて測定した。得られたスペクトルを機械学習で解析する予定である。

Radiation light を using い ず に, デ バ イ ス を の interface 観 examine で き る gimmick と し て, be 験 room で used い る こ と が で き る high エ ネ ル ギ ー X-ray source で あ る Ti を with い た X-ray photoelectron spectrometry の technique open 発 う を line. そ の た め に は, Ti を タ ー ゲ ッ ト と す る X-ray source と, 発 す る high エ ネ ル ギ ー の photoelectron を エ ネ ル ギ ー analysis で き る optical splitter が necessary で あ る. The transformation of the existing street vending equipment を into する とで とで may be である. の modified line を っ た, In base board, Si substrate after を sample と し て Ti wound up の photoelectron spectroscopic ス ペ ク ト ル を determination し た. こ れ ら の ス ペ ク ト ル か ら, Ti wound up の photoelectron ス ペ ク ト ル と し て in な エ ネ ル ギ ー location に, appropriate intensity of な で ピ ー ク が appear し て い る こ と が confirm で き た. ま た, バ イ ア ス Inca に よ る エ ネ ル ギ ー シ フ ト な ど, シ フ ト quantity だ け を 観 measuring す れ ば よ い occasions に は, big き な パ ス エ ネ ル ギ ー を with い れ ば (エ ネ ル ギ ー decomposition can は low い), be な determination of time (30) で parsing may な ス ペ ク ト ル が obtain で き る こ と が.at し た. ま た, usually と with others in high な エ ネ ル ギ ー decomposition can measure の に お い て も の で test time, time is very な ス ペ ク ト ル が obtain で き る こ と が.at し た. Cr line source に than べ て, determination of Ti line source は で き る deep さ は ほ ん の わ ず か shallow く な る が そ れ で も 20 nm ぐ ら い に わ た っ て 観 may な side, Cr よ り も light イ オ ン mineralization area は broken a girder ち か く big き く, X-ray の natural picture of が more narrow い の で, be 験 chamber レ ベ ル の interface determination of XPS の is expected to be な X-ray source で あ る こ Youdaoplaceholder0 determines that た. Side, the original か ら to think で き る こ と だ が, Ti excitation の X-ray は ダ ブ レ ッ ト で あ り, thin film が pay い い acidification た Si substrate な ど の よ う に, acidification condition と 単 body element state (ゼ ロ 価) の ピ ー ク の a が heavy な り, today ま で の parsing に to か な い. そ の た め, acidification membrane の な い Si, 100 nm thick の SiO2 film, thick さ の different な る SiO2 membrane の つ い た Si substrates, の XPS ス ペ ク ト ル と, Angle を others 々 に - え て determination し た. We get られたスペ, ト, ト, を, machine learning で, analysis する, given である.

项目成果

簡易な実験室HAXPESの試み

尝试简单的实验室 HAXPES

• 发表时间: 2017
• 作者: 吉武 道子;チューンダーク ミハイロ;福島 整
• 通讯作者: 福島 整