【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.04.06】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24NM5263
利用課題名 / Title
ナノ分解能電子分光によるヘテロ界面フォノン輸送解析
利用した実施機関 / Support Institute
物質・材料研究機構 / NIMS
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）量子・電子制御により革新的な機能を発現するマテリアル/Materials using quantum and electronic control to perform innovative functions（副 / Sub）高度なデバイス機能の発現を可能とするマテリアル/Materials allowing high-level device functions to be performed
キーワード / Keywords
量子効果/ Quantum effect,量子効果デバイス/ Quantum effect device,電子顕微鏡/ Electronic microscope
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
吉川 純
所属名 / Affiliation
物質・材料研究機構
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
長井拓郎,岡田徳行,西宮ゆき
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）,技術補助/Technical Assistance
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
NM-403：TEM試料自動作製FIB-SEM複合装置
NM-513：ピックアップシステム
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
フォノンの流れを計測する技術を確立して、半導体ヘテロ接合結晶界面を介したフォノン輸送機構を明らかにすること、を目的としている。ヘテロ界面を介してフォノンがどう流れるか、各フォノンを位置、振動モード、波数、進行方向、エネルギーで分類して数え上げて、その空間分布を精査することで、輸送特性を明らかにしていく。本研究を進めるうえで必要な電子顕微鏡（TEM）用試料作製が主な利用目的である。
実験 / Experimental
TEM試料自動作製FIB-SEM複合装置(Ethos NX5000)を用いて、半導体ヘテロ接合結晶の断面TEM試料を作製した。試料が粒状の塊であり、前もってクロスセクションポリッシャー（ARIM＠東京大学）で界面が断面（側面）に垂直になるように研磨した。その断面から界面を含む試料片をピックアップし、30keVのGaイオンで薄片化し、1keVのArイオンでダメージ除去をした。
結果と考察 / Results and Discussion
FIB加工により、狙いどおり、中央に界面を持つ半導体ヘテロ接合の薄膜TEM試料をすることに成功した。図1は市販の加熱チップ上に薄膜試料を固定したTEM像である。TEM（ARIM対象外）で試料を確認したところ、界面付近にクラックが観察された。また試料厚さを確認したところ、最初の試料では試料が厚かったため、Arイオン研磨と試料厚さ測定を３回繰り返し、エッチングレートを見積もるとともに、所望の試料厚さまで薄くした。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
図１：半導体ヘテロ接合TEM試料
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件