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電子顕微鏡 FE-TEM

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デバイス・材料の形態・構造・組成評価を原子レベルで行います。NTT-AT の材料分析サービスラインナップのひとつであるTEM による半導体材料の形態観察は、NTT 研究所で長年培ってきた膨大な分析件数と、そのノウハウの結晶ともいえる分析サービスです。

適用例一覧


CBED法によるGaNの極性判定 透過電子顕微鏡
指定領域でのEDS分析

CBED法によるGaNの極性判定 透過電子顕微鏡

CBED法:電子線を試料上に収束させ、試料中で回折した電子線により得られる回折ディスク内部の幾何学的パターンを解析することで、結晶に関する種々の情報を得る手法です。

極性: ウルツ鉱構造を有するGaNは p1015_4.gifp1015.gif方向が区別されます。

p1015_4.gif方向をGa極性 、p1015.gif方向をN極性と呼びます。極性は、結晶の成長メカニズムを理解する上で非常に重要と言われています。
 

CBEDの法イメージ
GaNの結晶構造

MOVPE法により成長したGaNの極性判定を行った例

MOVPE法でサファイア上に成長したGaNは、通常Ga極性を有すると言われています。最近非常に高品質で表面が平坦なGaNの断面TEM像を観察しました (図中にCBEDパターン測定個所2点を示します)。
観察したCBEDパターンをシミュレーションと比較し、本試料がN極性であると判定されました。 本実験から、N極性で極めて高品質なGaNを成長できることを初めて明らかにしました。 (この極性判定結果はCAICISSの結果とも一致しています)

GaNの断面TEM像
GaNの断面TEM像
測定点A、BでのCBEDパターンと計算パターンの比較
測定点A、BでのCBEDパターンと計算パターンの比較


T.Matsuoka, H.Takahata, T.Mitate, S.Mizuno, and T.Makimoto: "Polarity of GaN Grown on Several Substrates by MOVPE", 8th Wide-Bandgap III-Nitride Workshop, MPos-10, (Richmond, U.S.A., 2003), to be submitted in J. Cryst. Growth.

指定特定領域でのEDS分析

FIB加工法はサブミクロンの特定箇所の断面TEM試料作製に威力を発揮します。下記の例は、コンタクト部での異常(アロイスパイクの発生)を観察したものです。また、EDXを用いることにより数nm領域の組成を調べる事も可能です。

この例では異常部分においてAlの発生が確認されました。

異常コンタクト (アロイスパイク発生)
異常コンタクト
(アロイスパイク発生)
EDX測定場所
EDX測定場所
特性X線エネルギー(keV) EDX測定結果

 

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