【公開日：2023.07.28】【最終更新日：2023.04.27】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
22NM0017
利用課題名 / Title
Raman顕微鏡を用いたパワー半導体材料および全固体電池材料の加工面品質評価技術
利用した実施機関 / Support Institute
物質・材料研究機構
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
外部利用/External Use
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）加工・デバイスプロセス/Nanofabrication
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）革新的なエネルギー変換を可能とするマテリアル/Materials enabling innovative energy conversion（副 / Sub）量子・電子制御により革新的な機能を発現するマテリアル/Materials using quantum and electronic control to perform innovative functions
キーワード / Keywords
光学顕微鏡/Optical microscopy,赤外・可視・紫外分光/Infrared and UV and visible light spectroscopy,太陽電池/ Solar cell,ワイドギャップ半導体/ Wide gap semiconductor,全固体電池/ All-solid battery,パワーエレクトロニクス/ Power electronics,表面・界面・粒界制御/ Surface/interface/grain boundary control
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
小貫 哲平
所属名 / Affiliation
茨城大学
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
炭化珪素、窒化ガリウムなどパワー半導体用ウエハ材料の加工技術開発における加工品質評価技術、および電池材料の品質評価技術の開発を目的として、顕微Raman分光装置のデプススライスモードでの計測を行い、計測特性などの調査検討を行った。
実験 / Experimental
NM-003の装置を用いて試料表面に対してデプススライス計測を行い、深さ方向への2次元Ramanスペクトルデータアレイを取得し、Ramanピークの特徴量（ピーク幅、ピーク位置、ピーク強度、ベースライン）を抽出し、断層Ramanイメージを形成した。仕上げ加工面、研削加工面、ラップ加工面など加工条件ごとの測定面を準備して、各表面の加工変質層の断層Ramanイメージを比較して、加工損傷を対象とした計測特性について調べた。
結果と考察 / Results and Discussion
4H炭化珪素ウエハ（Si面）の仕上げ加工面、研削加工面、および窒化ガリウム（Ga面）の仕上げ加工面、ラップ加工面などを対象にサンプリング間隔0.5ミクロンで幅25ミクロン深さ10ミクロンの領域の2次元Ramanスペクトルデータアレイを取得し、Raman断層イメージを形成した。得られたイメージには加工損傷の分布に対応したピーク特徴量の変動が表れた。また、波長785nmおよび波長532nmの励起レーザ波長の違いによるMg2SiウエハのRaman断層イメージング計測への影響を確認した。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
-
Teppei ONUKI, Abrasive wear damages observation in engineering ceramics using micro-Raman tomography, Journal of Advanced Mechanical Design, Systems, and Manufacturing, 17, JAMDSM0009-JAMDSM0009(2023).
DOI: 10.1299/jamdsm.2023jamdsm0009
-
Teppei ONUKI, 顕微Raman断層イメージングによる電子材料・セラミックス材料研削加工面の品質検査技術, Journal of the Japan Society for Precision Engineering, 88, 551-555(2022).
DOI: 10.2493/jjspe.88.551
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件