【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.06.22】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

23NU0050

利用課題名 / Title

AlNウィスカの観察

利用した実施機関 / Support Institute

名古屋大学 / Nagoya Univ.

機関外・機関内の利用 / External or Internal Use

内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)

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）-

【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）次世代ナノスケールマテリアル/Next-generation nanoscale materials（副 / Sub）-

キーワード / Keywords

AlN, STEM, EELS, 放熱材料,電子顕微鏡/ Electronic microscope,ナノチューブ/ Nanotube,ナノワイヤー・ナノファイバー/ Nanowire/nanofiber

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)

原田 俊太

所属名 / Affiliation

名古屋大学大学院工学研究科

共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes

古川喜一,宇治原徹

ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes

樋口公孝

利用形態 / Support Type

（主 / Main）技術代行/Technology Substitution（副 / Sub）-

利用した主な設備 / Equipment Used in This Project

NU-102：高分解能電子状態計測走査透過型電子顕微鏡システム

報告書データ / Report

概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)

　電子機器の小型化・高性能化に伴い、発熱の増大が問題視されている。対策として、放熱部材に使用される樹脂へのセラミックスフィラー添加による放熱性能向上が図られている。フィラー材の中でも特にAlNウィスカは、高熱伝導性、絶縁性に加え、高アスペクト比の形状を兼ね備えており、従来のフィラー材よりも効率的に放熱できるという点で注目されている。このような優れた性質を持つ一方、AlNには水との反応性が高く、その生成物であるAl(OH)₃とNH₃によって、熱伝導性や絶縁性が低下するという課題がある。本研究では、AlNウィスカに形成される酸化膜に着目し、酸化膜の形態と耐水性との関係を評価した。

実験 / Experimental

　異なる条件で合成したAlNウィスカについて、収差補正電子顕微鏡（JEM-ARM 200F Cold)を用いて、AlN-酸化膜の境界層のS/TEM観察、EDS分析、EELS分析を行った。また、TEM試料作成には集束イオンビーム加工機(HITACHI, FB-2100)を用いた。

結果と考察 / Results and Discussion

Fig.1にAlNウィスカの成長方向である{0001}面におけるAlN-酸化膜境界層のSTEM像を示す。Sample 1とSample 2では異なる耐水性を示していることが確認されている。両者でAlN表層（酸化膜）の構造を比較してみると、Sample 1では白線内側に不鮮明なコントラストの領域が均一に存在していた。一方、Sample 2では白線に向かってAlNの格子が徐々に薄くなっている様子が確認された。従って、酸化膜の均一性がAlNウィスカの耐水性に影響を与えていることが示唆された。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

Fig. STEM images of AlN whiskers cross-section. (a) Sample 1, (b) Sample 2.

その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)

　本課題は、樋口公孝 技術職員（名古屋大学）に技術支援を頂きました。

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)

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