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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成膜することが可能です
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 （通常加工サイズ：～20μm程度） ・SEM・SEM-STEM・TEM像観察用試料作製（特定箇所の断面出しが可能） ・微細パターン（数μm～数十μm）のデポジション薄膜形成が可能（C・W・Ptの成膜） ・高分解能（加速電圧30kV：4nm）でのSIM（Scanning Ion Microscope）像観察が可能 ・SIM像で金属結晶粒（Al、 Cu等）の観察が可能
実験セルを問わず解体し、分析します
GC/MS分析を用いて電解液の有機溶媒成分を評価した事例を紹介します。 リチウムイオン二次電池の電解液を測定した結果、有機溶媒はエチレンカーボネート（EC）、プロピレンカーボネート（PC）を主成分としていることが分かりました。 この他の成分としてジエチルカーボネート（DEC）、硫黄化合物が検出されていましたが、後者については添加剤由来の可能性が考えられます。
各成分の毛髪への浸透状態を可視化
日常生活でヘアケア剤を用いていない毛髪であるヒゲを、コンディショナーもしくはトリートメントに浸し、各浸漬条件における成分の浸透状態について調査しました。 コンディショナーに浸漬したヒゲでは、シロキサンが浸漬時間と共に毛皮質まで浸透する一方、高級脂肪酸は抜けている様子が見られました。トリートメントに浸漬したヒゲでは、含窒素有機物は毛皮質には浸透せず毛小皮（キューテクル）周辺にのみ分布している様子が見られました。
雰囲気制御下で前処理を行うことで酸化劣化を防いだ分析が可能です
雰囲気制御下で有機EL素子の切削加工を行い、各層の定性スペクトルを抽出した結果を示します。 有機EL素子を雰囲気制御下において切削加工を行うことで、より真の状態に近い各層のスペクトルを取得することができました。
有機EL素子を深さ方向分解能よく評価
有機EL素子の長寿命化には、エレクトロマイグレーションによる劣化の評価が必要なため、電極金属成分の有機層への拡散の状態を調べることが重要です。しかしながら、陰極側から直接分析しても、陽極側からSSDP法*により分析しても、深さ方向分解能が低下し、界面から有機層への拡散を評価することは困難でした。（*SSDP法：裏面側からの分析。） そこで、特殊加工によって、陰極/有機層界面および有機層/陽極界面を露出させ、そこから有機層を分析することにより、有機層中を高い深さ方向分解能で評価することが可能になりました。
課題解決のために各種手法を組み合わせた評価を行います
リチウムイオン二次電池は二次電池の中でも優れた特性を有し、各種携帯機器電源として広く普及しています。その高出力化、高容量化、長寿命化、信頼性向上など、まだ様々な課題が残されています。各種分析手法を用いて電池材料の総合評価が可能です。
SIMS分析によりH、 C、 N、 O、 Fなどを1ppm以下まで評価可能
他手法では評価が難しい半導体基板中のH、C、N、Oを1ppm(約5E16atoms/cm3)以下まで、Fを1ppb(約5E13atoms/cm3)以下の濃度まで検出可能です。実際のFZ-Si中における測定例（図1）とIII-V族半導体のバックグラウンドレベルを紹介します（表2）。III-V族半導体以外にも、金属膜・絶縁膜など各種材料で標準試料をとりえ揃えており、高感度な定量分析が可能です。半導体基板など各種材料のバルク分析や半導体プロセス中のガス成分の混入評価などに最適です。
TEM-EELSにより、微小領域の元素同定・化学状態分析が可能です
電子材料・触媒材料・紫外線吸収剤・光触媒などに用いられる酸化チタン（TiO2）には組成が同じで結晶構造の異なるアナターゼ型とルチル型が存在します。Si基板上に成膜した厚さ20nmの多結晶TiO2試料（写真1）について電子線プローブを約1nmΦ(FWHM)まで絞って測定を行いました。試料から取得したEELSスペクトルは、Ti、 Oともにアナターゼ型TiO2の標準スペクトルと一致しています（図1、 2）。
イメージングSIMS分析により面内分布を可視化
デバイス作成の要素の一つである膜組成の均一性と不純物の分布状態をイメージングSIMS分析により評価しました。 測定後のデータ処理により、平面イメージ（図1）・断面イメージ（図2）・任意箇所の深さ方向分布プロファイル（図3、 4）・ラインプロファイルを得ることができます。構成材料・不純物の分布から、プロセス・膜質改善に繋がる情報を得ることができます。
XPS：X線光電子分光法など
高純度不活性ガス雰囲気下で試料前処理、搬送、測定を行うことで表面酸化、水分吸着を抑えた評価が可能です。 ■適用例 ・半導体電極材料 剥離面の評価等には二次汚染、酸化の影響を抑えて評価ができます。 ・有機EL材料 開封から不活性ガス雰囲気下で作業を行うことで、材料の劣化を防ぎます。 ・Li等電池材料 Li等N2雰囲気不可の場合はAr雰囲気で処理を行う等の対応も可能です。
EBSD：電子後方散乱回折法
TEM（NBD：Nano Beam Diffraction）のような薄片化加工を行うことなく、バルク状態での測定が可能です。 SEM特有の高い空間分解能を持ち、比較的高い歪み感度を持っています。 また、局所的な格子歪みをテンソルデータとして検出できる可能性があります。
PL：PhotoLuminescence
フォトルミネッセンス法とは、物質に光を照射し、励起された電子が基底状態に戻る際に発生する光を 観測する方法です。得られる発光スペクトルから、様々な情報を得ることが可能です。 ・バンドギャップ約3.5eVまでのサンプルを励起することが可能 ・マッピング機能により、広範囲の情報を得ることが可能 ・約10Kまでの測定が可能 ・一般的に非破壊の測定であり、特殊な前処理が不要
XAFSは、物質にX線を照射することで得られる吸収スペクトルを解析する手法です
・試料中の着目元素周囲の局所構造（原子間距離、配位数）や化学状態（価数、配位構造）の評価が可能 ・環境（高温・高圧・雰囲気）を問わず、測定が可能 ・様々な試料形態（固体・液体・気体、薄膜、非晶質物質など）の測定が可能 ・適用可能な濃度範囲が広い（主成分元素から微量元素まで） ・非破壊測定 ・測定方法によっては、バルクだけでなく、表面敏感な測定も可能
ドーパントの定量評価およびキャリアの分布評価
裏面電極型結晶Si太陽電池（バックコンタクト型Si太陽電池）において、電極直下のドーパントの濃度分布を定量的に評価した事例をご紹介します。また、キャリアの分布評価を行うことで、p/nの極性判定や空乏層を断面方向から可視化することが可能です。
表面凹凸のあるサンプルでのキャリア拡散層の均一性評価
BSF型結晶Si太陽電池について、表面側テクスチャ部および裏面側BSF部のキャリア拡散層分布をSCMにて評価した事例を紹介いたします。テクスチャ部では表面凹凸に沿ってpn接合が形成されているのに対し、BSF部ではキャリア分布に途切れがあり不均一であることが確認できます。
TOF-SIMSによる洗浄残渣の測定事例
クレンジングオイルの種類によって、同じ洗顔方法でも化粧の落ち方が異なります。 洗浄の効果を調査するため、口紅をオイルで洗浄した後に残った成分についてTOF-SIMSを用いて評価を行いました。口紅の成分（色素やオイルなど）について、試料間の相対比較を行うことでクレンジングオイルの種類による洗浄効果の違いを評価した事例を紹介します。
イメージングSIMSにより、局在する元素の評価が可能
市販のSiCパワーMOS FETを解体し、素子パターンを含む20um角の領域で深さ0.5umまでイメージングSIMS測定を行い、ドーパント元素であるAl、N、Pの濃度分布を評価しました。 イメージングSIMS測定後のデータ処理から、試料面内に局在するAl、N、Pの深さ方向濃度分布を抽出した事例をご紹介します。
イメージングSIMSにより、局在する元素の評価が可能です
市販のSiC Schottky diodeを解体し、素子パターンを含む40um角の領域で深さ0.5umまでイメージングSIMS測定を行い、ドーパント元素であるAlの濃度分布を評価しました。 イメージングSIMS測定後のデータ処理から、試料面内に局在するAlの深さ方向濃度分布を抽出し、パターン毎に濃度分布の比較を行った事例をご紹介します。
前処理により化合物層を選択的に除去してから分析が可能
積層構造試料のSIMS分析において、試料表面から深い位置に着目層がある構造では、着目層で深さ方向分解能の劣化や上層の濃度分布の影響を受ける懸念があります。このような場合には、前処理により上層を除去してから分析することが有効です。本資料では、 InP/InGaAs系 SHBT（Single Heterojunction Bipolar Transistor）試料について、選択的かつ段階的に層を除去した例を示します。
ナノオーダーの構造解析・ナノ粒子サイズの評価が可能
乳化技術は化粧品開発において基盤技術であり、化粧品全般にわたって利用されています。 乳化剤の構造の変化は、製品中の水分と油分のバランスや内包薬効成分の浸透性、洗浄力および使用感の変化を伴い、製品の性能と密接な関係にあるため、その解析は非常に重要です。
活性層の形状とドーパントを評価
市販のSiCパワーMOS FET素子領域で拡散層分布を評価した事例をご紹介します。 SiC MOSFET製造プロセスでは、イオン注入と活性化熱処理、エピタキシャル層形成などによってチャネル形成します。活性層形成プロセスにおいて、TEM観察からデバイス構造を把握し、SCM測定からｐ型/ｎ型の断面の拡散層分布やエピタキシャル層、SIMS測定からドーパント元素（N、Al、P）の深さ濃度分布を評価しました。 測定法：SIMS・SCM・TEM 製品分野：パワーデバイス 分析目的：微量濃度評価・形状評価・製品調査 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。
IGZO膜中Hについて、高感度で深さ方向分布の評価が可能
IGZO膜はディスプレイ用TFT材料として研究開発が進んでいる材料です。IGZO膜中のH濃度に応じてキャリア濃度が変化して電気特性が変動するため、IGZO膜を用いたデバイス特性および信頼性評価には膜中のH濃度を精度良く測定する必要があります。 SIMSを用いて加熱条件の異なるIGZO膜中のH濃度を評価した事例をご紹介します。
XAFS解析による正極材料の価数・配位数・原子間距離の評価
近年、ハイブリッド自動車や電気自動車が普及しつつある中で、その電源利用のために、リチウムイオン二次電池の大型化・高性能化が求められています。 高容量正極材料を開発するためには、その組成-構造-電気化学特性の相関関係を見出すことが非常に重要です。正極材料について、金属元素の電子状態およびその局所構造を、放射光を用いたXAFS解析によって明らかにすることで、その組成-構造-電気化学特性の相関関係に関する知見を得ることが可能です。
OPAポストカラム法により高感度かつ選択的なアミノ酸分析が可能
OPAポストカラム法は、アミノ酸をカラムで分離後に蛍光試薬OPAと反応させ、蛍光を検出する方法です（図1、2）。この方法ではニンヒドリン法に比べて高感度の分析が可能です。蛍光試薬OPAは一級アミンと選択的に反応するため、夾雑成分の影響を受けにくく選択性の高い分析が可能です。プロリンは二級アミノ酸ですが、反応液に次亜塩素酸ナトリウムを加えることで、一級アミンに変換して測定が可能です。 本資料ではプロリンを含めたアミノ酸17成分を一斉に測定した事例を紹介します（図3）。
TOF-SIMSを用いた樹脂表面の劣化による構造解析
ポリカーボネート(PC)は熱可塑性プラスチックの一種であり、優れた透明性・耐衝撃性・耐熱性などの特長があります。加水分解によって劣化が進み原材料のビスフェノールA（BPA）が生成されることが報告されており、特に太陽電池パネルでは、UV（紫外線）照射によって試料表面がどのように変化するかを把握することが重要です。 以下にUV照射によるPC表面の劣化度合いをTOF-SIMSを用いて評価した事例をご紹介します。
室内空気中のアルデヒド・ＶＯＣ（揮発性有機化合物）の分析が可能です
住宅建材や接着剤、防腐剤等より発生するホルムアルデヒドや揮発性有機化合物（VOC：VolatileOrganic Compounds：トルエン、キシレン、パラジクロロベンゼン等）はシックハウス、シックスクール症候群の原因とされています。 パッシブ法によりサンプリングした室内空気中に含まれるホルムアルデヒド・トルエン濃度を分析した事例を紹介します。
XAFSによる高精度解析
コーティング材料として幅広い分野で用いられているDLC（ダイヤモンドライクカーボン）膜はミクロな視点から見ると、ダイヤモンド構造に対応するsp3混成軌道有する炭素元素と、グラファイト構造に対応するsp2混成軌道を有する炭素元素が混ざり合って構成されています。 DLC膜の特性を決める一つの指標として、sp2/(sp2+sp3)比が挙げられます。XAFSによってDLC膜のsp2/(sp2+sp3)比の高精度定量化が可能です。
PL：フォトルミネッセンス法
・フォトルミネッセンス測定(PL測定) は室温の他に、クライオスタット内に試料を設置し、低温で実施することも可能です。低温測定は室温測定に比べピーク強度の増大やピーク半値幅が減少する傾向が見られるため、様々な準位についての知見を得られる可能性があります。 ・以下、低温測定の注意事項や、室温測定と低温測定のスペクトル形状差について説明します。
断面マッピングにより、GaNの結晶成長の様子を評価可能
窒化ガリウムGaNは、熱伝導率が大きい点や高耐圧といった特性のため、LEDやパワーデバイスなどの材料として用いられます。それら製品の製造工程では、デバイス特性に影響を与える結晶欠陥の無い、高品質なGaN結晶の作製が求められます。 本資料では、c面上に形成したGaN基板（c-GaN基板）上に、c-GaN結晶を高速気相成長させたサンプルの結晶状態を評価した事例をご紹介します。
XPS：X線光電子分光法
XPS分析ではX線照射により得られた光電子のエネルギーを観測することにより、物質表面の結合状態評価を行います。金属元素が酸化状態にあるかどうかの評価はもちろん、酸化によるエネルギーシフト（ケミカルシフト）が大きい元素では、複数の価数の存在、及び存在割合についての評価も可能となります。以下に、複数価数評価可能な主な金属元素と酸化物を示します。
