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一般財団法人材料科学技術振興財団 MST

設立昭和59年8月1日(1984年)
住所東京都世田谷区喜多見1-18-6
電話03-3749-2525
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  • 公式サイト
最終更新日:2026/04/10
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【分析事例】キューティクルのイメージング

毛髪のキューティクルにおける成分分布の評価が可能です!

弊団では、キューティクルの成分分布評価を承っております。 キューティクルの評価はその微細さから電子顕微鏡での構造観察にとどまっており、 詳細な成分分布は不明瞭でした。 無機物・有機物についてサブミクロンオーダーの分布を評価できるTOF-SIMSを用いることで、 キューティクル中の多彩な成分の分布を評価することが可能です。 本事例では毛髪を評価し、キューティクル中の成分分布を可視化した 結果を紹介いたします。 【測定法・加工法】 ■[TOF-SIMS]飛行時間型二次イオン質量分析法 ※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。

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【分析事例】ラマンマッピングによる有機膜の組成分布評価

有機成分の面内分布を可視化することが可能です(無機成分も可)!

弊団では、ラマンマッピングによる有機膜の組成分布評価を承っております。 材料を混合することで機械特性・熱耐性・耐久性などの特性が変化。 材料開発をする上で、材料特性と混合条件を紐づけることは重要であり、 分散具合を指標とすることは有効です。 本事例では、PS(ポリスチレン)/PCL(ポリカプロラクトン)の分布を ラマンを用いてマッピングした評価事例をご紹介。材料毎の特長的な ラマンピークを比較することで、混合物の分離が可能です。 PS特有の3050cm-1付近のスペクトル解析にてPCLとの成分分離を行いました。 【測定法・加工法】 ■[Raman]ラマン分光法 ※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。

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【分析事例】ラマンマッピングによる炭素材料の結晶性評価

非破壊で材料・結晶性の面内分布を可視化可能です!

弊団では、ラマンマッピングによる炭素材料の結晶性評価を承っております。 炭素材料は構造・結晶性によって異なる性質を有しており、工業部品や 医療器具など様々な用途で使用。材料開発の指標として、材料の特性と 結晶性を紐づけることは有効です。 本資料では、部品表面に塗布された炭素材料であるダイヤモンド粒子の 面内分布(ピーク強度)および各ダイヤモンド粒子の結晶性(半値幅)を ラマンマッピングにて評価した事例をご紹介いたします。ダイヤモンドは 1330cm-1に鋭いピークが感度良く観測され、ラマンでの評価が有効です。 【測定法・加工法】 ■[Raman]ラマン分光法 ※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。

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【分析事例】ALD成膜におけるプリカーサ吸着シミュレーション

基板上へプリカーサ吸着時の活性化エネルギー、反応熱の情報が得られます!

弊団では、第一原理計算によるALD成膜におけるプリカーサ吸着 シミュレーションを行っております。 ALD(原子層堆積法)は気相の連続的な化学反応を利用した成膜技術。 膜厚の厳密なコントロールが可能なことや、低温プロセスでの運用、 付き回りの良さなどの理由から、微細加工が求められる半導体分野を 中心に広く用いられています。 一般に成膜速度が遅いALDにおいて、異なる基板間の成膜速度の差を 理解するためには基板上へのプリカーサ吸着メカニズムの解明が求められます。 【測定法・加工法】 ■計算科学・AI・データ解析 ※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。

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【分析事例】電子染色を用いた高分子材料の(S)TEM観察

SEM-STEM・(S)TEMによる高分子材料の観察事例をご紹介いたします!

弊団では、電子染色を用いた高分子材料の(S)TEM観察を承っております。 高分子材料は軽元素で構成されているため、(S)TEM観察では 明確なコントラスが得られにくい材料です。そのような材料には 染色を行うことでコントラストを増大させることができます。 本事例では、電子染色と呼ばれる方法で四酸化ルテニウム(RuO4)、 四酸化オスミウム(OsO4)、リンタングステン酸(H3[P(W3O10)4]・ xH2O(略称PTA)を用いて染色観察しました。 【測定法・加工法】 ■[(S)TEM](走査)透過電子顕微鏡法 ■その他 ※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。

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【分析事例】ネガティブ染色による(S)TEM観察

リポソーム、CNF、微粒子、タンパク質などの形態を観察!

弊団では、ネガティブ染色による(S)TEM観察を承っております。 有機機能材料の微粒子や繊維状物質は、主にC(炭素)、H(水素)、O(酸素)、N(窒素)などの 軽元素から構成されるため、(S)TEMでは形態観察に必要なコントラストが得られません。 そこで、これらの材料には染色を行うことで コントラストを増大させ観察を行うことができるようになります。 本事例では、リンタングステン酸(H3[P(W3O10)4]・nH2O(略称PTA))を用いた ネガティブ染色観察を紹介します。 【測定法・加工法】 ■[(S)TEM](走査)透過電子顕微鏡法 ■その他 ※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。

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【分析事例】毛髪断面の微細構造(S)TEM分析

毛髪細胞膜複合体(CMC)の観察事例をご紹介いたします!

弊団では、毛髪断面の微細構造(S)TEM分析を承っております。 毛髪細胞膜複合体(CMC)は、毛髪のブリーチや毛染めなどの際に薬剤の 通り道として利用されます。特にキューティクル/キューティクル間の CMCは3層構造を有しており、この可視化を行いました。 四酸化オスミウム(OsO4)で、脂質中の不飽和脂肪酸を狙って 電子染色を行いTEM観察及びSTEM-EDX分析をした事例を紹介します。 【測定法・加工法】 ■[(S)TEM](走査)透過電子顕微鏡法 ■[TEM-EDX]エネルギー分散型X線分光法(TEM) ■ウルトラミクロトーム加工 ■その他 ※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。

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【分析事例】オイルの分析(GC/MS編)

オイルによる汚染が疑われる場合に、オイル種を区別して発生源の推定が可能!

弊団では、石油製品の組成同定、分子量分布の評価、オイル種類の区別が 可能です。 オイル、グリース等の石油製品は様々な組成の炭化水素の混合物であり、 その定性分析にはGC/MS法が有効。ここでは、分子量分布の異なる 市販のオイルをソフトイオン化法で測定した事例を紹介します。 ハードイオン化法(EI法)に対して、ソフトイオン化法(FI法・FD法)では 分子イオンの検出が可能であり、オイル成分の組成評価に有効です。 特にFD法では揮発しにくい高分子量の成分を含むオイルの評価にも 適用することができます。 【測定法・加工法】 ■[GC/MS]ガスクロマトグラフィー質量分析法 ※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。

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【分析事例】有機分子のNMR化学シフトシミュレーション

測定と計算を組み合わせた解析により構造異性体の識別が可能です!

弊団では、量子化学計算による有機分子のNMR化学シフトシミュレーションを 行っております。 有機分子の異性体構造の決定は天然物化学や創薬化学などの分野において、 非常に重要な課題。核磁気共鳴分析(NMR)の測定結果と量子化学計算による NMR化学シフトシミュレーション結果を組み合わせることは、構造-化学 シフト相関を調べるためのモデル化合物が無い新規化合物の構造解明や 特性評価に役立つと考えられます。 本事例では生物活性を有するキノキサリンの誘導体を対象に、 構造異性体の識別を紹介します。 【測定法・加工法】 ■[NMR]核磁気共鳴分析 ■計算科学・AI・データ解析 ■その他 ※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。

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【分析事例】ポリカーボネートの末端基構造解析

熱分解GC/MSでポリカーボネートの末端基、製造法の区別が可能!

弊団では、ポリカーボネートの末端基構造解析を承っております。 ポリカーボネートは、耐衝撃性、耐熱性に優れたエンジニアリング プラスチックであり、電気・電子・光学機器の材料として広く使用。 その製造法には主に2種類の方法があり、ポリマーの物性に影響を与える 末端基構造は、製造法によって異なります。ポリマーの末端基部分は 主鎖に比べて微量であるため、その構造解析が可能な分析手法は限られます。 ここでは、熱分解GC/MSを用いてポリカーボネートの末端基構造を 評価した事例を紹介します。 【測定法・加工法】 ■[GC/MS]ガスクロマトグラフィー質量分析法 ※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。

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【分析事例】Liイオン脱挿入過程のエネルギープロファイル

Liイオン脱挿入時のエネルギー障壁や溶媒和形成過程の情報が得られます!

弊団では、ESM-RISM法によるLIB負極/電解液における Liイオン脱挿入過程のエネルギープロファイルを承っております。 リチウムイオン二次電池(LIB)の充放電過程において、電解液中および 負極との界面近傍では溶媒和の形成、脱溶媒和、電気二重層の形成、 Liイオンの脱挿入など様々な現象が生じています。 本資料では有効遮蔽媒質(ESM)法とReference Interaction Site Model (RISM)をハイブリッドさせたESM-RISM法を用いて、グラファイト負極からの Liイオン脱挿入過程におけるエネルギープロファイル、溶媒和構造などの詳細を シミュレーションによって評価した事例を紹介します。 【測定法・加工法】 ■計算科学・AI・データ解析 ※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。

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【分析事例】引張試験によるABS樹脂の構造変化観察

三次元構造変化をモニター!サンプルに負荷を加えた状態での三次元構造観察が可能

弊団では、in situ X線CTを用いた引張試験によるABS樹脂の構造変化観察 を行っております。 in situ X線CT測定では、試料に負荷(引っ張りもしくは圧縮)をかけた 状態で構造観察を行うことが可能です。 本事例では、ガラスフィラーを含むABS樹脂の試料片に引張りの負荷を 加えた状態でX線CT測定を実施し、試料にかかる引張応力を計算。各応力 条件ごとの樹脂及びガラスフィラーの三次元構造変化をモニターしました。 【測定法・加工法】 ■X線CT法 ※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。

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【分析事例】有機材料中の金属分析

マイクロ波分解とICP-MSを併用!有機材料中の金属分析が可能です

弊団では、有機材料中の金属分析を行っております。 金属成分は、半導体デバイス等においては有機材料へ混入した際に絶縁性の 低下を引き起こす要因となることもあります。そのため、有機材料中の 金属量を把握することは重要です。 本事例では有機材料(ポリエチレン製品、ポリプロピレン製品、 ポリイミドフィルム)中の金属量を分析しました。有機材料は密閉状態 (高温高圧下)でマイクロ波を照射して酸分解することが可能です。 【測定法・加工法】 ■[ICP-MS]誘導結合プラズマ質量分析法 ※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。

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【分析事例】二次電池正極の結合状態評価

バインダー・被膜から活物質まで、サンプル本来の状態のまま評価可能!

弊団では、二次電池正極の結合状態評価を行っております。 表面状態を分析する手法の一つであるXPSは、検出深さが浅い(~10nm) こと から、バインダーや導電助剤等の評価に好適。 HAXPESは硬X線(Ga線)励起で検出深さが深いため、バインダー等に埋もれた 活物質の情報をダメージレスに得ることが出来ます。 【測定法・加工法】 ■[XPS]X線光電子分光法 ■[HAXPES]硬X線光電子分光法 ■雰囲気制御下での処理 ※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。

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【分析事例】量子化学計算によるイオン液体の熱分解反応の解析

シミュレーションから得た活性化エネルギー値より反応性が評価できます!

弊団では、量子化学計算によるイオン液体の熱分解反応の解析を行って おります。 イオン液体は高温下で長時間使用されることが多いため、熱分解などの 反応性を知ることは不可欠です。 量子化学計算によりイオン液体の熱分解反応の起こりやすさを評価した 事例を紹介します。 【測定法・加工法】 ■計算科学・AI・データ解析 ※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。

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【分析事例】分子動力学計算による脂質二重膜への分子透過性評価

自由エネルギー計算から分子の透過性に関する知見が得られます!

弊団では、分子動力学計算による脂質二重膜への分子透過性評価を 行っております。 分子動力学計算から求められる自由エネルギーは系の安定性の予測に加え、 空間的、時間的に揺らぎのある系の物質分配、輸送現象の理解に繋がる重要な 値であり、例えば生体膜に対する分子の透過性に関する知見を得るのに有効です。 水溶媒中の脂質二重膜を例に、ベンゼン、二酸化炭素が移動したときの 自由エネルギー値から、膜中の分子の透過性を議論した事例を紹介します。 【測定法・加工法】 ■計算科学・AI・データ解析 ※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。

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【分析事例】量子化学計算による酸解離定数(pKa)の算出

溶媒、官能基ごとに作成した検量線からpKa未知の化合物に対する予測が可能!

弊団では、量子化学計算による酸解離定数(pKa)の算出を行っております。 酸解離定数(pKa)は酸の強さ(プロトンの解離しやすさ)を定量的に表した 指標の一つです。pKaが分かることで、pHに対する化合物の溶解性やその状態、 医薬品の生体内での吸収されやすさ、pH緩衝作用などの推測に役立ちます。 量子化学計算により得られる酸解離エネルギー差とpKa実験値を用いて、 溶媒、官能基ごとに検量線を作成し、分子内水素結合がpKaに与える影響を 調べた事例を紹介します。 【測定法・加工法】 ■計算科学・AI・データ解析 ※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。

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【分析事例】X線回折・散乱技術を用いた高分子材料の階層構造評価

ラメラ等の構造解析が可能!WAXS(X線広角散乱法)でも同様の評価ができる

弊団では、X線回折・散乱技術を用いた高分子材料の階層構造評価を 行っております。 両親媒性物質が造り出す高次構造の違いにより皮膚組織に対する保湿性や 浸透性が変化することが知られており、これらの構造を把握することは 材料の機能性を評価する上で重要となります。 ~数nmの構造にはXRD(X線回折法)を、~数十nmの構造にはSAXS(X線小角散乱法)を 用いて、高分子の階層構造を評価した事例を紹介します。 【測定法・加工法】 ■[XRD]X線回折法 ■[SAXS]X線小角散乱法 ※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。

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【分析事例】脂質のイメージング

マウス精巣中脂質のイメージング!TOF-SIMSとMALDI-MSで測定した事例を紹介

弊団では、脂質のイメージングを行っております。 TOF-SIMSでは低質量成分を得意とし、高い面分解能でイメージングが可能です。 一方、MALDI-MSでは高質量成分を得意とし、イメージングが可能な脂質の 種類が豊富です。 ここではマウス精巣中における脂質のイメージング質量分析の結果を例に、 TOF-SIMSとMALDI-MSで測定した事例を紹介します。 【測定法・加工法】 ■[TOF-SIMS]飛行時間型二次イオン質量分析法 ■[MALDI-MS]マトリックス支援レーザー脱離イオン化質量分析法 ※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。

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【分析事例】銅フタロシアニンのラマンスペクトル帰属

実測とシミュレーションの組み合わせにより、詳細なピーク帰属が可能です!

弊団では、量子化学計算による銅フタロシアニンのラマンスペクトル帰属 を行っております。 実測と量子化学計算によるシミュレーション結果との比較から スペクトル帰属を行うことで、振動モードの解析が可能です。 ここでは有機薄膜トランジスタ等への活用も期待される「銅フタロシアニン」 の解析事例を紹介します。 【測定法・加工法】 ■[Raman]ラマン分光法 ■計算科学・AI・データ解析 ※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。

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【分析事例】耐候性試験による製品劣化調査

サンシャインウェザーメーターを使用した劣化状態の再現が可能!

弊団では、耐候性試験による製品劣化調査を承っております。 サンシャインウェザーメーターは太陽光・温度・湿度などを人工的に 再現することができ、自転車用ライトについて耐候性試験規格を行い、 経時変化を調べました。 元々は黒色であるライトが変色していく様子について、定量的な議論を行う ために(JIS D 0205)を参照し色差及び光沢度の評価を行った事例を紹介します。 【測定法・加工法】 ■その他 ■耐候性試験 ※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。

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【分析事例】窒化ガリウムにおける欠陥準位の解析

点欠陥の形成エネルギー、電荷、光学遷移など!様々な物性情報が得られます

弊団では、第一原理計算によるワイドギャップ半導体 窒化ガリウム(GaN) における欠陥準位の解析を行っております。 ワイドギャップ半導体である窒化ガリウム(GaN)は主にパワーデバイスの 分野で用いられ、近年では急速充電器や5G通信基地局用途としての需要が 高まっています。 ここでは第一原理計算を用いてGaN中の窒素欠損(VN)が形成する 欠陥準位の解析を行った事例を紹介します。 【測定法・加工法】 ■[PL]フォトルミネッセンス法 ■計算科学・AI・データ解析 ※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。

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半導体から皮膚・毛髪まで!多様な分野で活用可能“表面分析”事例集

研究開発・品質管理に使える高感度な成分分析

TOF-SIMS分析(飛行時間型二次イオン質量分析法)は、試料表面の成分分析を行う手法です。 最表面に存在する有機物・無機物の同定に適しており、イメージング測定によって成分の面内分布を視覚的に把握することができます。 特に異物や変色・洗浄残渣など不良原因の特定に有効です。 さらに、掘りながら測定することで、深さ方向の分布も確認可能です。

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【分析事例】a-SiO2膜の HFエッチングシミュレーション

エッチングプロセスにおける原子レベルでの表面反応の理解に有効

半導体プロセスの微細化に伴い、エッチングガス、ALD成膜におけるプリカーサ、 プラズマ処理などによる表面反応の重要性が増しています。このようなエッチング、 表面結合状態変化、欠陥生成などの複雑な化学反応が関与する系に対して、 原子レベルでの現象の理解には分子動力学計算を用いた解析が有効です。 本資料では、a-SiO2のHFエッチング反応について、分子動力学計算から評価しました。 様々な反応、材料に対して同様のアプローチが適用可能です。

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【分析事例】SIMSによるダイヤモンド評価事例

不純物元素の定量評価及び膜厚評価が可能です

ダイヤモンドは高絶縁破壊電界など優れた物性を有するため、次世代のパワーデバイスや 量子デバイス材料として期待されています。ダイヤモンドへ不純物元素をドープすることにより 高性能な半導体として機能します。ドープした元素の濃度分布を把握するには、 ppb~ppmオーダーの不純物を高感度で検出可能なSIMS分析が有効です。 あわせて不純物の濃度分布から各層の膜厚評価も可能です。 MSTでは、ダイヤモンド標準試料を取り揃えており、30種類以上の元素について定量することができます。

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【分析事例】GCMC法によるMOFへのCO2吸着シミュレーション

MOF、ゼオライト等、ナノ多孔質体の吸着特性が予測できます!

MOF(金属有機構造体)は分離プロセス、触媒、ガス貯蔵などに対する 応用可能性を秘めたナノ多孔質材料として注目されています。 MOFのトポロジー、リンカー、金属ノードの組み合わせは膨大で、 合成可能なMOFの種類はほぼ無限に存在します。 そのため、新規MOF材料の開発には、事前のスクリーニングと構造、機能、特性の理解が重要です。 本事例では種々のMOFへのCO2吸着量をGCMC(グランドカノニカルモンテカルロ)法により予測し、 吸着特性に影響を及ぼす要因を考察しました。

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【分析事例】スズ(錫、 Sn)表面の深さ方向状態評価

表面処理による改質層や変質層の評価が可能!

TOF-SIMSは深さ方向分解能が良く、また結合状態に対応したフラグメントイオンが得られるため、 表面数nm付近の層構造の評価が可能です。 本資料では、スズ酸化物、酸化スズ水和物の各標準試料の測定から得られた フラグメントイオンの情報をもとに、スズ板表面の層構造を分析した事例を紹介します。 この技術を応用することで、表面処理による改質層や変質層の評価が可能です。

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【分析事例】リアルタイムPCR法による細菌数の評価

サンプル中の細菌について、単離・培養せず、DNAから分析します!

食品の細菌検査等で実施される菌数の測定は、培養してコロニー数をカウントすることで算出しますが、 この方法では培養に時間を要し、また難培養性の菌では評価ができません。 一方リアルタイムPCR法では、培養せずにサンプルから直接DNAを抽出することで、 目的の菌の存在量(DNAコピー数)を調べることができます。 本資料では、培養が容易な大腸菌を用いて、培養してカウントした菌数と、 リアルタイムPCR法で測定したコピー数を比較した事例を紹介します。

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【分析事例】分子動力学計算によるGa含有プリカーサーの蒸気圧計算

ALD、CVDのプリカーサーに用いられる金属錯体の蒸気圧予測に有効!

ALD(原子層堆積法)は高アスペクト比の構造に対しても原子層レベルで均一な成膜が可能なため、 半導体の微細化・複合化・細線化に有用な方法として着目されています。 成長表面における「原料(プリカーサー)の吸着飽和を利用した気相プロセスによる成膜方法であるため、 基板へのプリカーサーの被覆率、成膜レートを向上させるためには、 高い蒸気圧を持ったプリカーサーが求められています。 本資料では分子動力学計算により種々のGa含有プリカーサーの蒸気圧を予測し、実験値と比較しました。

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【分析事例】ナノCTによる電池部材の内部構造評価

空間分解能100nmにて試料内部の微細構造を三次元的に観察!

ナノCTとは、放射光を線源に用いたX線CTの一種で100nm程度の空間分解能にて 試料内部を三次元的に観察することが可能です。 本資料では、ラミネートフィルムに封止した電池部材の内部構造を可視化した事例を紹介します。 ナノCT測定によって、従来のマイクロCT(空間分解能1μm~)では捉えきれなかった 活物質の微細構造やクラックを確認することができます。

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【分析事例】異物発生の原因調査:チューブの分析

ウエハの汚染原因を推定することが可能です!

TOF-SIMSは、異物、付着物、汚れ、変色など、工程に起因する汚染の原因究明に非常に有効な手法です。 異物などの汚染から得られたマススペクトル情報を、汚染源候補の部品のマススペクトル情報と 比較することで、それら汚染源を推測することができます。 本資料では、Siウエハの異物とウエハ製造工程の中で使用する樹脂製チューブ4種を準備し、 そのマススペクトル情報を比較することで、異物がどの工程で使用する部品に 起因する汚染なのか評価しました。

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【分析事例】真空装置内の汚染分析

オイルバックやグリースなど真空装置内の汚染原因を評価可能!

空間内の気体分子密度が低いという特徴を利用した真空装置は、 電子部品の製造工程における薄膜形成や表面分析など様々な用途で使用されます。 真空装置のチャンバーは閉ざされた空間のため、 微量の分子の存在が装置内の汚染を引き起こしやすく、汚染を抑制するために、 ポンプ・装置・試料など汚染源を特定する調査が必要です。 本資料では、真空装置内の汚染についてTOF-SIMSで調査した事例を紹介します。

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【分析事例】被毛表面の成分評価

動物の毛(被毛)の表面分析により表面状態の数値化が可能です!

人の毛(毛髪)の表面は18-メチルエイコサン酸(18-MEA)と呼ばれる 脂質で覆われています。動物の毛(被毛)表面は18-MEAに限らず、 皮脂腺から分泌された様々な脂質が存在していると考えられています。 加えて、皮膚疾患を有する動物の皮脂では、リノール酸の低下が報告されています。 上記より、代表的な脂質の18-MEAとその他複数の成分を同時に分析することは、 毛の状態を把握する上で有用です。 本資料では動物(ペット)ごとに脂質の違いをTOF-SIMSにて評価した結果をご紹介します。

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【分析事例】Cu上のSMIとTMAの競合吸着解析_C0743

着目の成膜パラメータ(温度、圧力)にて多分子競合吸着性の評価が可能です

領域選択的原子層堆積(AS-ALD)において、小分子阻害剤(SMI)は基板表面でのプリカーサ吸着の表面選択性を制御します。SMIは、基板の非成長表面への不要な堆積を防止し、成膜プロセス中の薄膜形成に重要な役割を果たします。本事例ではGCMC(グランドカノニカルモンテカルロ)法を用いて、Cu(111)表面におけるSMI(アニリン、ピリジン)とTMA(トリメチルアルミニウム)の単分子および2分子種の競合吸着量の予測をしました。本解析は、分子の立体効果まで含めた吸着特性の評価に有効です。

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【分析事例】分子動力学計算によるイオン拡散挙動評価

組成・温度を変えてイオンの拡散挙動を予測・評価することが可能です。

測定法:計算科学・AI・データ解析 製品分野:二次電池 分析目的:熱物性評価

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【分析事例】吸着前後の溶液成分とゼオライトの構造評価

溶液中のイオン含有量と吸着剤の構造変化からイオン交換の様子を捉えます

ゼオライトは、数nmの微細孔をもつ多孔質の結晶性アルミノケイ酸塩で、微細孔の分子吸着や結晶内 の陽イオン交換による吸着剤として、水処理に広く用いられています。設計の自由度から目的に応じた デザインができますが、設計通りの性能かフィードバックするには、水成分のマクロな視点と吸着剤の 微細構造のミクロな視点での評価が重要です。本分析では、ゼオライトのアンモニア水への浸漬実験を 行い、浸漬前後で水中のイオン含有量と、ゼオライトの構造変化を捉えた事例を紹介します。

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  • 評価ボード

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[SIMS]二次イオン質量分析法

二次イオンを検出し、各質量における検出量を測定することで、試料中に含まれる成分の定性・定量を行う手法です

イオンを試料表面に入射させると、試料表面からは電子・中性粒子・イオンなど様々な粒子が放出されます。SIMSは、これらの粒子のうちイオンを検出し、各質量における検出量を測定することで、試料中に含まれる成分の定性・定量を行う手法です。 ・高感度(ppb~ppm) ・HからUまでの全元素の分析が可能 ・検出濃度範囲が広い(主成分元素から極微量不純物まで) ・標準試料を用いて定量分析が可能 ・深さ方向分析が可能 ・数~数十nmの深さ方向分解能での評価が可能 ・数μm角までの微小領域の測定が可能 ・同位体分析が可能 ・破壊分析

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[(S)TEM](走査)透過電子顕微鏡法

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

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[XPS]X線光電子分光法

試料表面(数nm程度の深さ)の元素の種類、存在量、化学結合状態評価に有効

XPSは、X線照射により放出される光電子の運動エネルギー分布を測定し、試料表面(数nm程度の深さ)に存在する元素の種類・存在量・化学結合状態に関する知見を得る手法です。化学結合状態に関する知見が得られるため、別名ESCA : Electron Spectroscopy for Chemical Analysis とも呼ばれています。 ・固体表面(約2~8nm)の元素の定性・定量が可能 ・化学結合状態分析が可能 ・非破壊で分析が可能 ・深さ方向分布(イオンスパッタを併用)の測定が可能 ・絶縁物の測定が可能 ・雰囲気制御下での測定が可能

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[SEM]走査電子顕微鏡法

高倍率観察(30万倍程度まで)が可能

SEMは、電子線を試料に当てた際に試料から出てくる電子の情報を基に、試料の凹凸や組成の違いによるコントラストを得ることができる手法です。 ・簡単な操作で高倍率観察(50万倍程度まで)が可能 ・二次電子(Secondary Electron;SE)像、反射電子(BackScattered Electron;BSE)像、透過電子(Transmitted Electron;TE)像の観察が可能 ・加速電圧0.1~30kVの範囲で観察が可能 ・最大6インチまで装置に搬入可能(装置による) ・SEMにオプションを組み合わせることにより、様々な情報を得ることが可能  EDX検出器による元素分析が可能  電子線誘起電流(EBIC)を測定し、半導体の接合位置・形状を評価  電子後方散乱回折(EBSD)法により、結晶情報を取得可能  FIB加工とSEM観察の繰り返しにより、立体的な構造情報を取得可能(Slice & View)  冷却観察・雰囲気制御観察

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[AES]オージェ電子分光法

電子線照射により放出されるオージェ電子の運動エネルギー分布を測定し、試料表面に存在する元素の種類・存在量に関する知見を得られます

・固体材料の表面(深さ数nm)の定性・定量が可能 ・微小領域(数十nm~サブミクロン程度)の定性・定量が可能 ・主成分元素の深さ方向分析・線分析・面分析の測定が可能 ・SiやAl等、幾つかの元素については酸化物状態及び金属状態の評価が可能 ・SEM像による着目箇所の特定が可能

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[XRD]X線回折法

XRDは、回折パターンから試料の結晶構造情報を得る手法です。

・結晶性物質の同定が可能 ・結晶子サイズの評価 (数nm~100nm)が可能 ・結晶化度の評価が可能 ・配向性の評価が可能 ・歪み量・応力の評価が可能 ・非破壊で分析が可能 保有装置の特徴 ・室温~1100℃までの加熱分析が可能 ・ビーム径100μmまでの微小部測定が可能 ・N2、He、Ar、真空での雰囲気制御が可能

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[EBSD]電子後方散乱回折法

容易に広い領域の結晶情報を得ることが可能

EBSDを利用して結晶性試料の方位解析ができる手法です。 電子回折法より容易にかつ広い領域の結晶情報を得ることができます。 EBSP:Electron Backscatter Pattern、SEM-OIM、OIMとも呼ばれます。 ・単一結晶粒の面方位の測定が可能 ・測定領域の配向測定が可能 ・結晶粒径観察が可能 ・双晶粒界(対応粒界)観察が可能 ・特定結晶方位の抽出が可能 ・隣接結晶粒の回転角の測定が可能 ・透過法により10nm以上のグレインを評価可能

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[LC/MS]液体クロマトグラフィー質量分析法

イオンを検出器で検出し、定性・定量をおこなう分析手法です

液体クロマトグラフィー(LC)は、クロマトグラフ法の一種に分類され、液体状のサンプルをクロマトグラフィーの原理により成分の分離を行います。ここで分離された成分の検出を質量分析計で行うものを液体クロマトグラフィー質量分析法(LC/MS)と言います。 LC/MSは有機化合物の定性・定量を行う分析手法です。 ・分子量が比較的大きいまたは極性が比較的高い成分の分析に有効 ・イオン化方法を選択することにより、熱に不安定な物質などにも対応可能 ・様々なイオン化法があり、成分に最適なイオン化法で検出することが可能(エレクトロスプレーイオン化法(ESI)・大気圧化学イオン化法(APCI)・大気圧光イオン化法(APPI)) ・Time-of-Flight法を利用した質量分析器により、高い質量分解能を得ることが可能

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[AFM]原子間力顕微鏡法

ナノスケールの凹凸形状を三次元的に計測

AFMは、微細な探針で試料表面を走査し、ナノスケールの凹凸形状を三次元的に計測する手法です。 ・金属・半導体・酸化物など、絶縁体から軟質の有機物まで幅広い試料を測定可能 ・接触圧力が弱いタッピングモードを用いることで、試料ダメージを最小限に抑えることが可能

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