【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.05.17】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24NU0086
利用課題名 / Title
レーザ誘起ボイド周辺の微細組織の解析
利用した実施機関 / Support Institute
名古屋大学 / Nagoya 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）革新的なエネルギー変換を可能とするマテリアル/Materials enabling innovative energy conversion（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
電子顕微鏡/ Electronic microscope,ワイドギャップ半導体/ Wide gap semiconductor,太陽電池/ Solar cell,集束イオンビーム/ Focused ion beam
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)
坂 公恭
所属名 / Affiliation
愛知工業大学 総合技術研究所
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
岩田博之
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
依田香保留
利用形態 / Support Type
（主 / Main）技術代行/Technology Substitution（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
NU-104：直交型高速加工観察分析装置
NU-105：バイオ/無機材料用高速FIB-SEM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)
レーザで誘起されたボイド周辺の微細組織の解析
実験 / Experimental
透過性赤外線レーザをSiに照射すると、レーザの焦部にボイドが発生する。このボイドを含む領域を電子顕微鏡および収束イオンビーム装置を用いて詳細に解析した。
結果と考察 / Results and Discussion
レーザ焦点部にボイドが発生するが、この領域(pre-void)に存在していたSi原子はプラズマ化し、Si 陽イオンと電子に解離する。このうち電子は広範囲に拡散するが、Si陽イオンはレーザの入射方向の反対方向に移動し、そこで電子と合体してSi原子に戻る。その結果、強い膨張点がそこを起点として亀裂が発生する。
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)
この成果はElectron Microscopy on Mechanism of Voidage and Cracking in Si by Injection of a Permeable Infra-Red Laser, Materials Transactions, 65, No. 7 (2024) pp. 711 ~ 722で発表したが、それに対して、Oxford 大学名誉教授のSir Peter Hirsch先生より” I am very impressed by your detective work on the "missing atoms". Very original, and you must have enjoyed doing it!” との評価を得ている,また,ケンブリッジ大学名誉教授Sir Colin Humphreys博士からは下記の様なコメントを頂いている.Thank you very much for sending me your wonderful paper. It is a truly beautiful and remarkable piece of world-leading scientific research. When I read your paper, it was like reading a complex detective story.You have convinced me that you have solved this very difficult problem. I was interested that using the 1 MV electron microscope at Nagoya University to study thick samples was important for solving this problem. I still remember visiting you in Nagoya and seeing your original 1MV electron microscope. The huge temperatures created in the Si sample by the focused infrared laser beam are remarkable and must produce very large temperature gradients in the Si. Your analysis of the problem is superb and this is a brilliant paper.
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