SPring-8, the large synchrotron radiation facility

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トポ-トモグラフィ法を兼ね備えた白色X線トポグラフィ

  • Only SPring-8

Inquiry number

SOL-0000001526

Beamline

BL28B2 (White Beam X-ray Diffraction)

Scientific keywords

A. Sample category inorganic material
B. Sample category (detail) semiconductor, crystal
C. Technique X-ray diffraction
D. Technique (detail)
E. Particular condition 3D imaging (cf. CT)
F. Photon energy X-ray (> 40 keV)
G. Target information dislocation, strain

Industrial keywords

level 1---Application area Semiconductor
level 2---Target silicon semiconductor
level 3---Target (detail) SOI, substrate
level 4---Obtainable information d-spacing (lattice parameter), structure
level 5---Technique imaging

Classification

A80.12 semiconductor, M10.10 single crystal diffraction

Body text

トポ-トモグラフィ法は単結晶中のひずみ(転位など)の三次元構造をイメージとして観察できる手法です。この手法を白色X線トポグラフィ法と同時に行うことで、転位の三次元的な位置情報だけでなく、転位の性質(種類、バーガースベクトルやすべり面)も知ることができます。図は、典型的なCZシリコンのネック部のトポグラフィとその解析結果の模式図です。

図 CZシリコンネック部のトポグラフ像と転位の解析結果

[ S. Kawado, T. Taishi, S. Iida, Y. Suzuki, Y. Chikaura, K. Kajiwara, Journal of Synchrotron Radiation 11, 304-308 (2004), Fig. 4, 6,
©2004 International Union of Crystallography ]

Source of the figure

Original paper/Journal article

Journal title

S. Kawado, T. Taishi, S. Iida, Y. Suzuki, Y. Chikaura and K. Kajiwara J. Synchrotron Rad. (2004). 11, 304-308

Figure No.

4

Technique

図1に示すように一つの回折スポット(この場合004回折スポット)に注目し、試料を回転させることでトポグラフ像によるCTを再構成する。これにより転位線の三次元的な位置情報が得られる。また、これと同時に、図2に示すような白色X線トポグラフィを行い、転位の性質(バーガースベクトルなど)を決定する。

topotomo01a.jpg

図1. 実験レイアウト。回転軸ωと垂直な面を回折面に選ぶことにより、試料を回転させてもトポグラフ像は移動しない。

[ S. Kawado, T. Taishi, S. Iida, Y. Suzuki, Y. Chikaura and K. Kajiwara, Journal of Synchrotron Radiation 11, 304-308 (2004), Fig. 1,
©2004 International Union of Crystallography ]

 
white-xray-topo.jpg

図2. 白色X線トポグラフィ。それぞれの回折スポットが回折指数の異なるトポグラフ像になっている。

Source of the figure

Original paper/Journal article

Journal title

S. Kawado, T. Taishi, S. Iida, Y. Suzuki, Y. Chikaura and K. Kajiwara J. Synchrotron Rad. (2004). 11, 304-308

Figure No.

1

Required time for experimental setup

8 hour(s)

Instruments

Instrument Purpose Performance
ビームモニタ、CCDカメラ 検出器 実効ピクセルサイズ5.83 μm
フィルム 検出器

References

Related experimental techniques

トポ-トモグラフィ

Questionnaire

The measurement was possible only in SPring-8. Impossible or very difficult in other facilities.

Ease of measurement

With a great skill

Ease of analysis

Middle

How many shifts were needed for taking whole data in the figure?

Four-nine shifts

Last modified