軟X線発光分光によるGaNの評価(C0511)

価電子帯・ギャップ内準位について元素別の情報が得られます

MST技術資料No.C0511
掲載日2018/02/22
測定法・加工法[XAFS]X線吸収微細構造
その他
製品分野LSI・メモリ
照明
酸化物半導体
分析目的その他

概要

放射光を用いた軟X線発光分光(SXES)は材料を構成する各元素について、フェルミ準位近傍の部分状態密度(pDOS)を直接的に得られるため、材料の電子状態を評価する手法として幅広く用いられています。さらに本手法の特長として、①バルクの情報が得られる ②絶縁物に対しても帯電の影響を受けず評価可能 ③検出下限が低い(<1atomic%)などが挙げられ、特に軽元素(B,C,N,O等)を含んだ材料の評価に有効です。本資料では測定例としてGaN基板のSXESスペクトルをご紹介します。

データ

軟X線発光過程の模式図

GaN基板のN Kα SXESスペクトル

  • 発光スペクトルは占有準位の情報を反映
  • 特定の元素・軌道の部分状態密度が得られる
  • 吸収スペクトル(XAFS)の同時測定によって非占有準位の情報も得られる

ポイント

材料特性を支配する価電子帯・ギャップ内準位について元素別の情報が得られます

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