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ナノオーダーでの元素分析・状態評価・粒径解析・三次元立体構築像の取得
TEMは、薄片化した試料に電子線を照射し、試料を透過した電子や散乱した電子を結像し、高倍率で観察する手法です。 ■長所 ・サブナノレベルの空間分解能で拡大像が得られ、試料の微細構造・格子欠陥等を観察・解析可能 ・試料の結晶性を評価し、物質の同定を行うことが可能 ・ＦＩＢで試料作製することにより、デバイス内の指定箇所をピンポイントで観察することが可能 ・オプション機能を組み合わせることにより、局所領域の組成・状態分析なども可能 ■短所 ・試料を薄片化する必要がある（一部の試料において薄片化が困難な場合もある） ・単原子を見ているのではなく、試料の厚み方向（通常約0.1μm厚） の平均情報を映し出している ・試料加工および観察により、試料が変質・変形することがある
![[EMS]エミッション顕微鏡法](https://image.mono.ipros.com/public/product/image/ebd/387108012/IPROS78188100613521420358.jpeg?w=280&h=280)
故障箇所を迅速に特定
EMSは、半導体デバイスの異常動作に伴い発生する微弱な発光を検出することで、故障箇所を迅速に特定できる手法です。EMMS、PEM、EMIとも呼ばれます。 ・測定波長領域（可視域から近赤外域）に対して透明な材料のみ評価可能 ・クラック・結晶欠陥・ESDによる酸化膜破壊・Alスパイクによるショートなどの内部の欠陥を低損傷で捉えることが可能
高分解能（加速電圧30kV：4nm）でのSIM像観察が可能
・高分解能（加速電圧30kV：4nm）でのSIM像観察が可能 ・SEM像に比べてSIM像の方が極表面層の情報が得られる ・金属結晶粒観察が可能（Al、 Cu等) ・分解能はSEM像より劣る（SIM：4nm、 SEM：0.5nm） ■MST所有装置の特徴 ・試料サイズ最大直径300mmφのJEIDA規格ウエハ対応が可能 ・FIB（集束イオンビーム）加工との組み合わせで連続的な断面SIM像の取得が可能（Slice&View）
任意断面のEBIC測定で特徴があった箇所の直交断面観察
EBICとEBSDで電気的性質と結晶の関連性についての知見が得られますが、情報の深さが異なります。EBIC分布測定で電気的性質が特徴的であった箇所について、直交断面を作製し、奥行き方向のSTEM像観察を行いました。また、各結晶粒について電子回折を測定しました。これにより、電気的性質と結晶粒・結晶粒界の関係がより一層、明らかになりました。STEM観察および電子回折測定を行うことにより、特定箇所の結晶粒について局所的な情報を得ることが可能です。
低加速STEM観察とEELS測定による有機材料の分布状態評価
低加速STEM観察とSTEM-EELS面分析により、バルクへテロ接合型太陽電池の活性層の混合状態の評価を行いました。評価にはITO上に活性層のみを成膜した試料を用いました。 低加速STEM像（写真1）のコントラストはSTEM-EELS像のS、 Cの元素分布(写真2、 3)と対応しており、バルクヘテロ構造を反映していることが確認できました。また、Sの分布に偏りが認められ、表面側にP3HTが偏析していることも示唆されました。
超高分解能STEMによるCdS/CIGS接合界面高抵抗層の結晶構造評価
Csコレクタ付STEM装置を用いてCdS/CIGSヘテロ接合界面を直接観察しました。 TEM像・高分解能HAADF-STEM像および第一原理計算を用いたシミュレーションから、CIGSとCdSがヘテロエピタキシャル接合している様子が確認されました。
真空下での走査型広がり抵抗顕微鏡（SSRM）による局所抵抗分布評価
CIGS薄膜太陽電池のZnO/CdS/CIGSの多結晶へテロ接合界面をSSRM法で分析し、局所的な抵抗分布を計測しました。真空環境下で測定することで、測定表面の吸着水を除去し、高空間分解能を得ることができます。測定結果から、ナノメートルレベルの空間分解能で各層の抵抗値を計測できていることが分かります。各層の抵抗値が数桁異なり、これがキャリア濃度の違いを示しています。CIGS層はi-ZnO層よりも高抵抗であること、CdSはこれらの層よりもさらに高抵抗であることが分かりました。
低加速電圧のSTEMを用いると有機膜のわずかな密度の違いが観えます
p型・n型材料の混合膜を使用するバルクへテロ接合型太陽電池では、高効率化のために膜内の材料の混合状態を適切に制御する必要があります。密度が低い膜（有機膜など）においては、TEM専用機を用いた高加速電圧(数百kV)では電子線の透過能が高いためにコントラストをつけることが困難です。 一方、わずかな密度の違いが反映される低加速電圧のSTEM像観察では膜内の混合状態が明瞭に観察できています。
InGaZnO4粒子の超高分解能STEM観察
Csコレクタ（球面収差補正機能）付きSTEM装置により、超高分解能観察（分解能0.10nm）が可能となりました。原子量に敏感なHAADF※-STEM像は多元系結晶構造を直接理解できる有効なツールです。今回、酸化物半導体中微粒子の評価を行いましたので紹介します。異種材料界面・化合物界面の原子配列、粒界偏析評価などに応用できます。 ※High-Angle Annular Dark-Field： 原子量（Z)に比例したコントラストが得られます。
低加速STEM観察により、低密度な膜でもコントラストがつきます
密度が低い膜について、高加速電圧(数百kV)では電子線の透過能が高いためにコントラストをつけることは困難ですが、低加速電圧のSEM-STEM1)像では、わずかな密度の違いを反映し、組成コントラストをはっきりつけることができます。密度差・平均質量差・組成差が小さい有機EL膜・Low-k膜・ゲート酸化膜・TEOS膜・BPSG膜などに適用できます。 1) TEM専用機に比べて加速電圧が低いSEM装置によるSTEM観察 測定法：TEM・SEM 製品分野：LSI・メモリ・ディスプレイ・太陽電池・照明 分析目的：形状評価・膜厚評価 詳しくは資料をダウンロード、またはお問い合わせください。
FIBでの断面出し加工とSEMによる観察を細かく繰り返し、取得した像を再構築することで立体的な構造情報を得ることができます
FIB付き高分解能SEM装置を用い、FIBでの断面出し加工（Slice）とSEMによる観察（View）を細かく繰り返し、取得した像を再構築することで立体的な構造情報を得ることができます。また、SIM(Scanning Ion Microscope)像についても同様にSlice & Viewが可能です。 ・二次電子（Secondary Electron;SE）像、反射電子（BackScattered Electron;BSE）像、走査イオンSIM(Scanning Ion Microscope)の観察が可能
![[SMM]走査型マイクロ波顕微鏡法](https://image.mono.ipros.com/public/product/image/c8e/2000240833/IPROS87788558864251994557.png?w=280&h=280)
Scanning Microwave Microscopy
SMM は、導電性プローブを用いて計測試料を走査し、その凹凸形状を観察します。同時に、マイクロ波を探針から試料に照射して、その反射応答を計測することで、特に半導体の場合にはキャリア濃度に相関した信号を得ることができる手法です。SMM 信号の強度はキャリア濃度に線形に相関するため、定量性が高いことが特徴です。 ・Si デバイスの場合、1015～1020cm-3程度のキャリア濃度に感度がある ・キャリア濃度に線形に相関した信号が得られるため、仮定のもとに定量 評価(半定量)が可能 ・AFM像の取得も可能 ・Si、 SiC、 GaN、 InP、 GaAs 等の各種半導体が計測可能 この資料では、適用例や原理、データ例などを紹介しています。 詳しくは資料をダウンロード、またはお問い合わせください。
FIB加工技術を応用し、エナメル質／接着材界面の全景を観察
虫歯治療においては、「う窩」に詰める充填剤を歯質と一体化するため接着材が用いられます。接着材には歯との強固な接着力と、治療後長期にわたって口腔内に発生する酸や熱などに耐久していく性能が求められており、接着界面の観察は評価･検討のための有効な手段です。FIB加工技術を使用した作製法を用いることにより、従来のダイアモンドナイフを用いた超薄切片では得られなかった有効な成果を得ることができましたので紹介します。
充電前後の電極の様子およびLiの存在・分布を評価可能
Siは高容量負極活物質の候補の一つですが、充放電時の非常に大きな体積変化のためにサイクル劣化が激しいと言われています。 充電前後のSi負極に関して雰囲気制御環境下で解体、観察をしました。更に、FIBマイクロサンプリング法により断面観察用サンプルを作成し、Csコレクタ付きSTEM装置で形状観察とEELS測定を行い、Si電極の様子と電極中のLi分布を評価しました。
クライオSEM観察-EDX分析で溶液試料の構造を直接評価
熱に弱い有機材料や液体試料の内部構造を観察・分析するには、加工や電子線照射による温度上昇を抑え、試料本来の構造を保ったまま一連の分析を行う必要があります。 本事例では化粧品を評価サンプルとし、冷却環境を維持したまま断面FIB加工・SEM観察・EDX分析までの構造分析を行った事例をご紹介します。
