【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.06.21】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
23AT5065
利用課題名 / Title
低速陽電子ビームによる微細粉体状高誘電体材料の評価
利用した実施機関 / Support Institute
産業技術総合研究所 / AIST
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
内部利用（ARIM事業参画者）/Internal Use (by 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）高度なデバイス機能の発現を可能とするマテリアル/Materials allowing high-level device functions to be performed（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
陽電子,セラミックスデバイス/ Ceramic device
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)
大島 永康
所属名 / Affiliation
産業技術総合研究所 分析計測標準研究部門
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
陶 究
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
満汐 孝治
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
AT-501：陽電子プローブマイクロアナライザー(PPMA)
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
高度IoT社会の実現に向けて電子機器の高性能化が進む中、セラミックコンデンサ等の電子デバイスの小型化・大容量化を目的として微細粉体状高誘電体材料の開発研究が盛んである。高誘電体材料中の空孔型欠陥などの格子欠陥は、デバイスの電気的性能や信頼性などに影響しうるため、その評価と制御が重要である。本研究では、陽電子寿命法(PALS)を用いて微細粉体状高誘電体材料中の空孔型欠陥評価を試みた。
実験 / Experimental
試料にはBaTiO3 (A: 還元処理有り、B: 還元処理無し）を準備した。どちらの粉体サイズ（粒径）とも~400 nmであった。PALS計測装置には、陽電子ビーム欠陥評価装置（通称：positron probe microanalyzer: PPMA）を用いた。真空中に設置した試料に陽電子ビームをエネルギー 10 keV（単色）で打ち込み、対消滅ガンマ線を300万カウント検出して陽電子寿命スペクトルを取得した。陽電子寿命スペクトルのフィッティング解析により、複数の陽電子寿命を求めた。
結果と考察 / Results and Discussion
陽電子寿命スペクトルは２成分でよくフィッティング解析できた。解析結果を図１に示す。試料Aと試料Ｂの陽電子寿命は２成分(τ1、τ2)ともに大きな差異は見られなかった。報告論文などから[1]、第一成分寿命(τ1)は主にはバルク、Ti単空孔、TiとOの複合空孔などの消滅サイトにおける寿命を、第二成分(τ2)は主にはBa単空孔、BaとOの複合空孔などの消滅サイトにおける寿命を、それぞれ反映していると考えられる。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
図１: 陽電子寿命測定結果
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
[1] K. Siemek et.al., Applied Surface Science 578 (2022) 151807.
謝辞：この成果は、国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）の委託業務（JPNP22005）の結果得られたものです。
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