【分析事例】CIGS膜の結晶粒評価
SEMによる結晶方位解析
CIGS薄膜多結晶太陽電池は低コスト化・大面積化・高品質化を期待されている次世代の太陽電池として開発が進められており、その際に結晶情報が必要とされています。EBSD法ではCIGS膜の結晶粒評価が可能です。 EBSD法で得られる結晶情報は主に配向性・結晶粒径などです。
- 企業:一般財団法人材料科学技術振興財団 MST
- 価格:応相談
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SEMによる結晶方位解析
CIGS薄膜多結晶太陽電池は低コスト化・大面積化・高品質化を期待されている次世代の太陽電池として開発が進められており、その際に結晶情報が必要とされています。EBSD法ではCIGS膜の結晶粒評価が可能です。 EBSD法で得られる結晶情報は主に配向性・結晶粒径などです。
像シミュレーションを併用した結晶形の評価
高分解能HAADF-STEM像は、結晶の原子配列を反映した画像であることから、種々の結晶方位に対応 したSTEM像をシミュレーションすることにより、多結晶体中の結晶粒間の相対方位や観察像の正確な理解に役立ちます。 本資料では、多結晶体であるネオジム磁石中の結晶粒について、EBSD法で得た結晶方位の情報から STEM像をシミュレーションし、実際の高分解能HAADF-STEM像と比較した事例を紹介します。
SEMによる電子線誘起電流法・結晶方位解析
CIGS薄膜多結晶太陽電池は低コスト次世代太陽電池として期待されています。大面積化、高品質化のための開発が進められています。多結晶薄膜の特性を評価するため、EBICによるpn接合の評価・EBSD法による結晶粒評価を同一断面で行いました。CIGS膜の断面を作製し、電子ビームを走査することによって、起電流(EBIC)を測定し、起電流の面内分布を可視化しました。また、同一面のEBSDを測定することにより、起電流の分布と結晶粒との対応をとりました。
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。
FFTM法による格子像解析
Fast Fourier Transform Mapping法は、高分解能TEM像をフーリエ変換し、FFTパターンのスポット位置から結晶の微小な格子歪みを解析、可視化する方法です。FFTM解析により、(1)画像のx、 y方向の格子歪みの解析、(2)結晶面方向の格子歪みの解析、(3)結晶面間隔分布、結晶面方位分布の解析、(4)データ分布のヒストグラム表示、(5)空間分解能5nmで0.5%の歪の検出、が可能です。 化合物ヘテロ接合多層膜試料に適用した例を示します。
PLマッピングで検出した結晶欠陥の高分解能TEM観察
PL(フォトルミネッセンス)マッピングでは、発光箇所から結晶欠陥位置の特定が可能です。 更に同一箇所を高分解能STEM観察(HAADF-STEM像)を行うことで積層欠陥を捉えることができます。 本事例では、市販のSiCパワーデバイスについてPLマッピングとSTEMを用いて調査を行いました。 PLマッピングにより積層欠陥位置を特定後、欠陥端部分についてμサンプリングを行い、断面STEM観察を実施しました。
参加費無料!MicroEDを利用した絶対立体配置の決定について報告
当社では、「MicroED結晶構造解析の基礎と応用 パート2~MicroEDを 利用した絶対立体配置の決定について~」ウェビナーを開催いたします。 今回は“パート2"と称しまして電子線の多重散乱効果を十分に考慮した “絶対立体配置の決定"に関してご紹介。 本手法は、軽元素のみで構成される分子における絶対立体配置の決定に 関しても驚異的な威力を発揮する優れた手法となります。 解析事例として本ウェビナーでは、複雑な天然物、合成医薬品原薬に対する MicroEDによる絶対立体配置の決定について報告いたします。 【開催概要】 ■開催日時:2024年10月15日(火)14:00~14:45 ■参加:無料 ■会場:Microsoft Teamsによるウェビナー開催 ※詳しくは関連リンクをご覧いただくか、お気軽にお問い合わせください。
Csコレクタ付STEMにより結晶整合性および組成分布の評価が可能
GaN系高電子移動度トランジスタ「GaN HEMT(High Electron Mobility Transistor)」は、AlGaN/GaNヘテロ構造によって二次元電子ガス層が得られ、電子移動度が高くなります。 本資料では、市販のGaN HEMTデバイスを解体し評価した事例をご紹介します。 HAADF-STEMにより、AlGaN/GaN界面近傍の結晶整合性を確認しました。また、EELSにより組成分布の評価を行いました。 測定法:TEM・EELS 製品分野:パワーデバイス 分析目的:構造評価・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。
SEM-ECCI法を用いると容易な前処理で観察可能に!単結晶GaNの測定事例もご紹介
当社では、SEM-ECCI法によるGaNの転位観察を行っております。 窒化ガリウム(GaN)等のパワー半導体において、製造時に含まれる転位は デバイス性能の低下や短寿命化の要因とされています。 半導体の転位観察は主に透過電子顕微鏡(TEM)やエッチピット法が用いられますが、 SEM-ECCI法を用いると容易な前処理で観察可能となります。 【測定事例】 ■供試材:単結晶GaN(サファイア基板上にGaNを成膜したウェハ) ■面方位:C面(0001)±0.5° ■GaN膜厚:4.5±0.5μm ■測定条件:後方散乱モード ※詳しくは関連リンクをご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
イオン注入後のアニール条件の違いによる差異を確認
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。デバイスの開発には、特性を左右する不純物濃度や結晶性の制御が重要です。本資料では、イオン注入による結晶構造の乱れから生じるダメージ層及び表面粗さの変化を、アニール条件毎に観察した結果を示します。 測定法:TEM・AFM 製品分野:酸化物半導体・パワーデバイス 分析目的:形状評価・構造評価 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。
SiCパワーデバイスでも、特定箇所の断面作製、拡散層の形状観察、さらに配線構造、結晶構造解析まで一貫対応が可能です!
当社では、LV-SEMとEBIC法によるSiC MOSFETの拡散層の観察を 行っております。 FIBを用いた特定箇所の断面作製、LV-SEM/EBICによる拡散層の 形状観察、さらにTEMによる配線構造、結晶構造までのスルー解析が SiCパワーデバイスでも対応できます。 「LV-SEM拡散層観察」では、PN接合の内蔵電位に影響を受けた 二次電子(SE2)をInlens検出器で検出。 FIB断面でのSEM観察で拡散層の形状が可視化できます。 【EBICを用いた解析手法】 ■PEM/OBIRCH 不良箇所特定 ■FIB断面加工 ■低加速SEM ■EBIC解析 ■TEM ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
活物質の粒径・結晶方位評価、原子レベル観察が可能
リチウムイオン二次電池は充放電によるイオンの脱離・挿入などで電極活物質に成分や結晶構造の変 化が生じます。正極活物質として用いられるLi(NiCoMn)O2(NCM)の構造評価として、EBSDにより一次粒子の粒径や配向性を評価しました。更に、方位を確認した一次粒子について高分解能STEM観察を行 い、軽元素(Li、O)の原子位置をABF-STEM像で、遷移金属(Ni、Co、Mn)の原子位置をHAADF-STEM像で可視化した事例を紹介いたします。 測定法:SEM・EBSD・TEM 製品分野:二次電池 分析目的:形状評価、構造評価、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。
微細なクラックが見やすい!導電処理が不要で、すばやく詳細な観察が出来ます
『卓上型SEM(電子顕微鏡)によるクラック観察』についてご紹介です。 製品の信頼性評価において、クラックの断面観察は欠かせません。 光学顕微鏡観察では見落とす可能性がある微小なクラックもSEM観察では 明確に確認することが可能です。 しかも卓上SEMなら、導電処理が不要で、すばやく詳細な観察が出来ます。 【特長】 ■蒸着不要 ■簡易的に結晶粒が見える ■微細なクラックが見えやすい ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
GaNなどのパワー半導体の転位やステップ(微小な段差)、微小方位差が観察可能です。
GaNなどのパワー半導体において、原子レベルの欠陥は性能の劣化に影響を及ぼします。EBSD検出器を用いた前方散乱電子の評価により、転位に加えてステップ(微小な段差)や微小方位差の観察が可能となります。
チップ抵抗器の断面観察と銅配線部の断面観察等に好適な観察方法をご紹介します!
観察装置選択のご参考となるよう、金属顕微鏡・W-SEM・FE-SEMの 見え方の違いをご紹介します。 チップ抵抗器の断面観察の際は、金属顕微鏡だと低倍率で 観察しづらい部位がありますが、SEM観察なら焦点深度が 深いため低倍率でも平坦度の高い画像が得られます。 銅配線部の断面観察の際は、W-SEMでも銅-樹脂界面や クラック内部の状態が観察可能ですが、FE-SEMなら 結晶粒や接続界面の微小ボイドまで鮮明に観察可能です。 【比較】 ■チップ抵抗器の断面観察 金属顕微鏡vs W-SEM 観察像の比較 ■銅配線部の断面観察 W-SEM vs FE-SEM 観察像の比較 ※詳しくはPDFをダウンロードしていただくか、お気軽にお問い合わせください。