鋳造シミュレーションを用いたステンレス鋳造の品質改善事例集

PRアルカリフェノール鋳造、ロストワックス鋳造の改善事例を掲載！※事例集進…

当社では、アルカリフェノール鋳造・ロストワックス鋳造から 製品形状や仕様に合わせ、好適な鋳造プロセスをご提案します。 その後、この鋳造シミュレーションを用いた解析技術で引け巣・ ガス欠陥・介在物かみ欠陥など鋳物特有の欠陥対策を施します。 当資料では、鋳造シミュレーションで鋳物欠陥が改善された 事例をご紹介。図、写真とともに分かりやすく掲載しているので、ぜひご一読ください。 ...

メーカー・取り扱い企業： オーエヌ工業株式会社

第一原理計算によるワイドギャップ半導体GaNにおける欠陥準位解析

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

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。高信頼性を有するGaNの開発にあたっては、結晶中の欠陥量の低減や欠陥がもたらす電気/光学特性などへの影響の理解が重要です。本資料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。本解析は欠損だけでなく、...

メーカー・取り扱い企業： 一般財団法人材料科学技術振興財団　MST

【分析事例】PL・TEMによるSiCパワーデバイスの結晶欠陥評価

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...

メーカー・取り扱い企業： 一般財団法人材料科学技術振興財団　MST

［EBIC］電子線誘起電流

試料内部の電界構造（半導体の接合構造）に関する情報を得ることができる手…

電流をEBIC（Electron Beam Induced Current）と呼び、SEM像と併せて取得することでpn接合の位置や空乏層の広がりを可視化することが可能です。 ・ｐｎ接合部や結晶欠陥(転位、積層欠陥など)の評価が可能。 ・SEM像と重ねることで、接合や結晶欠陥の位置を特定可能。...

メーカー・取り扱い企業： 一般財団法人材料科学技術振興財団　MST

【分析事例】多結晶シリコン太陽電池のPLマッピング

太陽電池セルの欠陥の位置を非破壊で特定することができます

太陽電池に禁制帯幅以上のエネルギーの光を照射するとキャリアが生成し、一部は発光性再結合をします。その際の発光をフォトルミネッセンス（PL）と呼びます。しかし、欠陥が存在する箇所では、キャリアが捕捉されPL強度が弱くなります。このことから、PLマッピング測定をすることで、非破壊かつ簡便に欠陥箇所を特定することができます。多結晶シリコン太陽電池セルにおいて、PL...

メーカー・取り扱い企業： 一般財団法人材料科学技術振興財団　MST

【分析事例】SiCSchottkyBarrierDiodeの測定

SiC中積層欠陥の検出事例

SiCはパワーデバイス用途向けなどに近年盛んに研究・利用が進んでいます。SiCは種々のポリタイプを持つため、積層配置が乱雑になる積層欠陥などが容易に発生するという問題を持ちます。この欠陥の検出法の一つとして、試料を光で刺激した際に放出される光を分析するフォトルミネッセンス（PL）法があります。 マッピング測定を行い欠陥起因の発光を...

メーカー・取り扱い企業： 一般財団法人材料科学技術振興財団　MST

OBIRCH分析（光ビーム加熱抵抗変動法）

OBIRCHは、光を当てることによって発生する欠陥箇所の熱により、抵抗…

OBIRCHは、光を当てることによって発生する欠陥箇所の熱により、抵抗が変化することを利用して、異常箇所の特定を行う手法です。 ・配線やビア内のボイド・析出物の位置を特定可能。 ・コンタクトの抵抗異常を特定可能。 ・配線ショート箇所を特定...

メーカー・取り扱い企業： 一般財団法人材料科学技術振興財団　MST

EMS分析（エミッション顕微鏡法）

故障箇所を迅速に特定

微弱な発光を検出することで、故障箇所を迅速に特定できる手法です。EMMS、PEM、EMIとも呼ばれます。 ・測定波長領域（可視域から近赤外域）に対して透明な材料のみ評価可能 ・クラック・結晶欠陥・ESDによる酸化膜破壊・Alスパイクによるショートなどの内部の欠陥を低損傷で捉えることが可能...

メーカー・取り扱い企業： 一般財団法人材料科学技術振興財団　MST

【分析事例】イオン注入及びアニール処理を行ったSiの低温PL

照射欠陥やアニールによる結晶性の回復を確認することが可能です

Si系半導体デバイスの作製ではイオン注入やアニール処理といった様々な処理が行われます。これらの処理前後における照射欠陥の度合いや結晶性の回復度合いを確認することは、製造プロセスを制御するにあたり重要と考えられます。低温下におけるフォトルミネッセンス(PL)測定は、これらを調査する際に有効な手段の一つです。 Si基...

メーカー・取り扱い企業： 一般財団法人材料科学技術振興財団　MST

［PL］フォトルミネッセンス法

PL：PhotoLuminescence

フォトルミネッセンス(PL)とは、物質に光を照射し、励起された電子が基底状態に戻る際に発生する光のことです。この発光は物質の不純物や欠陥に影響を受けやすいため、発光を分光し詳細に解析をすることによって、物質中の欠陥や不純物の情報を得ることが可能です。...

メーカー・取り扱い企業： 一般財団法人材料科学技術振興財団　MST

ナノシミュレーション

Nano-simulation

ナノシミュレーションは物理・化学法則に基づいて原子・分子を取り扱う計算科学手法であり、多様な現象を理解するために活用できます。単分子・クラスター等の非常に小さく単純な系から、界面・欠陥・外場（電場、圧力など）といった比較的複雑な系まで取り扱うことができます。 ■有効な場面 ・着目現象に対し、原子・分子レベルで立てた仮説の検証をしたいとき ・各種分光スペクトルの詳細な帰属・解...

メーカー・取り扱い企業： 一般財団法人材料科学技術振興財団　MST

［(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...

メーカー・取り扱い企業： 一般財団法人材料科学技術振興財団　MST

【分析事例】Si系IGBTチップ断面の低温顕微PL分析

断面方向からライフタイムキラーの影響を確認することが可能です

バイポーラトランジスタ)はパワー半導体モジュールとして、家電用品から産業機器まで様々な製品に使用されています。 IGBTは特性改善のためにライフタイム制御が行われていますが、この制御はドリフト層に欠陥（ライフタイムキラー）を作成することによって行われています。断面からの低温顕微PL分析を行うことによって、ライフタイムキラーに関する知見を得ることが可能です。...

メーカー・取り扱い企業： 一般財団法人材料科学技術振興財団　MST

【分析事例】XRD・EBSDによるGaN結晶成長の評価

断面マッピングにより、GaNの結晶成長の様子を評価可能

窒化ガリウムGaNは、熱伝導率が大きい点や高耐圧といった特性のため、LEDやパワーデバイスなどの材料として用いられます。それら製品の製造工程では、デバイス特性に影響を与える結晶欠陥の無い、高品質なGaN結晶の作製が求められます。 本資料では、c面上に形成したGaN基板（c-GaN基板）上に、c-GaN結晶を高速気相成長させたサンプルの結晶状態を評価した事例をご紹介します。...

メーカー・取り扱い企業： 一般財団法人材料科学技術振興財団　MST

【分析事例】液晶パネルの異物・汚れ成分の同定・推定

ミクロンからセンチオーダーの異物・汚れをイメージとして捉えます

液晶パネルの量産化において、欠陥（異物・汚れ)を除去することが求められています。そこで、原因となる異物・汚れが何に起因するか調査することは、歩留まり向上に有効です。 液晶パネルの異物・汚れを評価した事例を紹介します。TOF-SI...

メーカー・取り扱い企業： 一般財団法人材料科学技術振興財団　MST

【分析事例】水素注入サンプルのSRA/SIMS評価事例

ライフタイム制御サンプルのキャリア濃度分析事例紹介

パワー半導体デバイスでは、ライフタイム制御のために、Si基板内に結晶欠陥を形成することがあります。ライフタイム制御領域の作成に用いられる元素の一つである水素イオンの熱処理条件の違いによるキャリア濃度分布を評価した事例を示します。...

メーカー・取り扱い企業： 一般財団法人材料科学技術振興財団　MST

［C-SAM］超音波顕微鏡法

C-SAMは、試料の内部にある剥離などの欠陥を非破壊で観察する手法です…

C-SAMは、SAT：Scanning Acoustic Tomographyとも呼ばれます。 ・X線CTによる観察では確認が困難な「電極の接合状態」や「貼り合わせウエハの密着性」などの確認に有効。 ・反射波のほか、透過波の取得も可能。...音波を用いることから試料の光学的な性質に左右されず、試料表面だけでなく、表面下の内部構造も非破壊で観察する事が可能です。空気との界面での反射が大きいこ...

メーカー・取り扱い企業： 一般財団法人材料科学技術振興財団　MST

X線CT法

X-ray Computed Tomography

射することで、試料内部構造の二次元透過像を取得します。また、試料を回転させた連続撮影データから、X線CT（Computed Tomography）像を構築します。 ・非破壊で、試料の内部構造や欠陥形状などの確認が可能。 ・3D像や任意箇所での断面像を構築可能。 ・X線エネルギーは30 kV～160 kVの間で設定できるため、有機材料から電子部品まで幅広く対応可能。 ・専用ステージにより...

メーカー・取り扱い企業： 一般財団法人材料科学技術振興財団　MST

【分析事例】炭素材料のラマンマッピング

試料面内における炭素の結晶状態分布を評価可能です

を評価することが重要です。 本資料では、高感度・高空間分解能のRaman（ラマン分光法）を用いた評価事例をご紹介します。炭素材料であるグラファイトの結晶状態分布を、マッピングにより可視化しました。欠陥量の多い・少ないを視覚的に捉えることができています。...

メーカー・取り扱い企業： 一般財団法人材料科学技術振興財団　MST

【分析事例】SiC基板の品質評価

結晶方位・面内欠陥分布・表面凹凸・不純物を評価

iCパワーデバイスは、電力損失を抑え、小型で大電力を扱える電力変換素子として期待されています。 デバイスを製造する上で必要になるSiC基板の品質評価が課題になっています。SiC基板を結晶方位、面内欠陥分布、表面凹凸および不純物についての評価し、数値化・可視化する方法を提案いたします。 測定法：XRD・AFM・PL・SIMS 製品分野：パワーデバイス・照明 分析目的：微量濃度評価・構造評価・...

メーカー・取り扱い企業： 一般財団法人材料科学技術振興財団　MST

【分析事例】XAFSによるGaNのイオン注入ダメージ評価

照射欠陥やアニールによる結晶性の回復を確認することが可能です

窒化ガリウムGaNは、熱伝導率が大きい点や高耐圧といった特性のため、LEDやパワーデバイスなどの材料として用いられます。その製造工程では、結晶欠陥の無い高品質なGaN結晶の作製が求められるため、イオン注入などによるダメージやその回復度合いの確認は重要な評価項目となっています。 本資料ではXAFSによってGaN基板へのイオン注入によるダメージ...

メーカー・取り扱い企業： 一般財団法人材料科学技術振興財団　MST