【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.04.03】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24KT0026
利用課題名 / Title
第一原理計算との比較検証によるELNESの解釈
利用した実施機関 / Support Institute
京都大学 / Kyoto Univ.
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
外部利用/External Use
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）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（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
センサ/ Sensor,電子顕微鏡/ Electronic microscope,電子分光/ Electron spectroscopy
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)
武田 高志
所属名 / Affiliation
ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
山下 俊介
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
治田 充貴,清村 勤
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
KT-403：モノクロメータ搭載低加速原子分解能分析電子顕微鏡
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
半導体デバイスの特性向上には、微小領域の構造とその電子状態をナノスケールで解析する技術が必要である。走査透過電子顕微鏡法（STEM：Scanning Transmission Electron Microscopy）と電子エネルギー損失分光法（EELS：Electron Energy Loss Spectroscopy）を組み合わせたSTEM-EELSはそのような解析のための強力な手法の一つであるが、コアロス領域に現れる吸収端微細構造（ELNES：Energy Loss Near Edge Structure）の解釈が課題となっている。第一原理計算に基づくELNESの解釈が提案されているが、より詳細な比較検証には、高いエネルギー分解能での測定が必要である。そこで、モノクロメータを搭載したSTEMでEELS測定を実施し、コアロス領域の測定におけるモノクロメータの有用性について検討を行った。
実験 / Experimental
実験にはモノクロメータを搭載したJEM-ARM200Fを用いて、加速電圧200kVで測定を行った。SiO2/SiのSi-L2,3端、GaN/AlGaN/AlNのN-K端の取得を試みた。
結果と考察 / Results and Discussion
SiO2/SiのSi-L2,3端では、弊社の装置で取得された結果に比べ、Si, SiO2の第 1 ピークがシャープに観測され、シミュレーション結果との一致度が向上した。GaN/AlGaN/AlNのN-K端では、AlGaN内に組成の異なる層が積層されていたが、AlとGaの組成比に対するスペクトル形状の変化が明瞭に観測された。今回の測定条件においては、モノクロメータを使用しても十分な信号強度を得られており、弊社の装置とSN比が同等のスペクトルが取得された。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
本実験には以下に示す文献に記載されている手法でノイズ除去を行った。
M. Haruta, et al., "Extremely low count detection for EELS spectrum imaging by reducing CCD
read-out noise", Ultramicroscopy 207, 112827, 2019.
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