【分析事例】ワイドギャップ半導体β-Ga2O3のドーパント存在

ミクロな原子構造を計算シミュレーションによって評価可能

β-Ga2O3は広いバンドギャップを有し、優れた送電効率や低コスト化の面で次世代パワーデバイスや酸化物半導体の材料として期待されています。近年、β-Ga2O3はSiまたはSnのドーピングでn型化することが報告されています。本資料では、β-Ga2O3にSiもしくはSnをドープしたモデルに対して構造最適化計算を実施し、各ドーパントが結晶中でどのサイトを占有しやすいかを評価しました。続いて、得られた構造...

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【分析事例】酸化ガリウムGa2O3膜表面近傍の金属元素濃度評価

極浅い領域でも高感度に分析

酸化ガリウムGa2O3は、SiCやGaNよりもバンドギャップが広く、優れた物性を有することから、高効率・低コストが期待できるパワーデバイス材料として注目を集めています。ウエハの開発には、特性を左右する不純物濃度の制御が重要です。本資料ではGa2O3膜の表面近傍について、金属元素の定量分析を行った事例を示します。 TOF-SIMSでは極浅い領域でも高感度に評価が可能です。...詳しいデータはカタロ...

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【分析事例】Si基板へのAl,Gaの拡散評価

SSDP-SIMSによる高濃度層の影響を避けた測定

コスト低減の観点から、GaNを材料としたパワーデバイスの基板には高抵抗Si基板の活用が期待されています。しかしながら、高温で成膜する際にAl,GaがSi基板表面に拡散してしまうと、低抵抗層が形成されリークの原因と言われております。 そこで、Si基板中へのAl,Gaの拡散の有無を評価するため、SIMS分析を行った事例をご紹介します。 微量の拡散を正確に評価するため、Si基板側からGaN層に向けて...

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【分析事例】ABF-STEM観察によるGaNの極性評価

Csコレクタ付STEMにより原子レベルでの観察が可能です

パワーデバイス・光デバイスとして実用化されているGaNは六方晶ウルツ鉱構造をとり、c軸方向に結晶学的な非対称性（Ga極性とN極性）が存在します。Ga極性とN極性ではエピタキシャル膜の成長プロセスが異なるほか、結晶の表面物性・化学反応性も異なります。 本資料では、GaNの極性を環状明視野(ABF)-STEM観察により評価しました。その結果、Gaサイト・Nサイトの位置を特定することができ、視覚的にG...

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【分析事例】FIB低加速加工

FIB：集束イオンビーム加工

FIBを用いたTEM観察用薄膜試料作製法では、高エネルギーのGaイオン（加速電圧30kV)を用いており、加工面にダメージ層が生じ、TEMの像質低下の原因となっています。そこで従来より低加速(2kV)の加工を行うことでダメージ層が低減でき、像質が改善されました。 FIB低加速加工によりFIB加工面のダメージを低減することで、TEM像観察、EELS測定において高品質で信頼性の高いデータが得られます。...

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［FIB］集束イオンビーム加工

FIBは、数nm～数百nm径に集束したイオンビームのことで試料表面を走…

FIBは、数nm～数百nm径に集束したイオンビームのことで、試料表面を走査させることにより、特定領域を削ったり（スパッタ）、特定領域に炭素（C）・タングステン（W）・プラチナ（Pt）等を成膜することが可能です。また、イオンビームを試料に照射して発生した二次電子を検出するSIM像により、試料の加工形状を認識できます。 ・微小領域（数nm～数十μm）のエッチングによる任意形状加工が可能 （通常...

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クライオ加工

やわらかいサンプルを冷却、硬化させ切削可能に

特徴 ・柔らかいサンプルを冷却することで硬化して切削可能 ・液体窒素付近の温度まで冷却することが可能 ・サンプル・雰囲気・ミクロトーム刃の温度はそれぞれ独立して設定可能 ・主に常温では柔らかい材料（生体試料・高分子材料など）の加工に有効で、ゲル状材料なども冷却することにより加工できる場合がある...室温では柔らかくて切削できない有機・高分子材料サンプルやゲル状の材料も冷却して硬化させること...

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【分析事例】SIMSによる化合物半導体の組成分析

化合物半導体の主成分元素の組成を深さ方向に評価可能

一般的にSIMSでは含有量が％を超える主成分レベルの元素の定量性は低いとされていますが、一次イオンにCs+を用いたMCs+(M:着目元素）検出モードを用いることで、主成分元素の深さ方向の組成分布を求めることが可能です。 AlGaAs中のAl,Gaについて、深さ方向の組成評価を行った例を示します。...詳しいデータはカタログをご覧ください...

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【分析事例】酸化ガリウムGa2O3膜の不純物濃度評価

不純物元素の定量評価が可能です

酸化ガリウムGa2O3は、SiCやGaNよりもバンドギャップが高く優れた物性を有することから、高効率・低コストが期待できるパワーデバイス材料として注目を集めています。ウエハの開発には、特性を左右する不純物濃度の制御が重要です。本資料ではGa2O3膜の不純物濃度分析を行った事例をご紹介します。 B,Cはバックグラウンドレベル以下、Siは存在していることがわかります。 MSTでは、Ga2O3標準試...

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【分析事例】CIGS太陽電池の各層の相互拡散評価

表面の凹凸の影響を受けない高精度な測定が可能です

太陽電池では太陽光を有効に吸収するために表面凹凸を活用しています。SIMS分析を行う上で、表面の凹凸は深さ方向分解能の低下を招きます。表面からの測定では表面凹凸及びノックオンの影響により、CIGS中へCd, Zn, Oなどが拡散しているように見えます（図3）が、基板側（裏面側）から測定することにより、Cd, Zn, OなどのCIGS層中への顕著な拡散がないことがわかります。（図4） 相互拡散の他に...

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【分析事例】SIMSによるGaN系LED構造の組成分析

GaN系LEDの主成分元素の組成を深さ方向に評価可能

一般的にSIMSでは含有量が％を超える主成分レベルの元素の定量性は低いとされていますが、一次イオンにCs+を用いたMCs+(M:着目元素）検出モードを用いることで、主成分元素の深さ方向の組成分布を求めることが可能です。 GaN系LED構造におけるAl,Ga,Inについて、深さ方向の組成評価を行った例を示します。...詳しいデータはカタログをご覧ください...

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