薄膜分析・評価の基礎知識とナノテクノロジーへの応用

LEDやトランジスタなど、物質表面や界面の電子・光物性を活用したデバイス開発の歴史において、薄膜評価技術は、デバイスの高効率化・トラブルシューティング・新機能提案などにつながる重要な発見を助けてきた。表面改質など機械加工分野も併せれば、表面・界面の評価技術は、製造技術における課題発見の場面で重要視され、産業界で広く用いられている。一方、表面・界面評価技術は手法が非常に多岐にわたるため、どの評価手法を選択すれば、現在直面している課題解決につながるのか?という問いに対し、先輩の熟達した技術者や外部の技術支援を得ることに頼らざるを得ない現状があるように思う。表面・界面評価技術においては、検出原理を知ることで何を測ることができ、検出限界を知ることで何が測ることができないかを理解することは、どの評価技術を選択すべきか決断する際に非常に重要となる。 　本セミナーでは、表面・界面のトラブルや改善、新機能提案を目指し、表面・界面の評価技術全般に関わる、電子物性・光物性の基礎物理を講義したのち、これら基礎物理を利用した、様々な表面・界面評価技術について、例示して解説する。

1. 電子物性基礎: 物質の電気的性質
   1. 電子の性質
   2. 結晶構造
   3. バンド構造
   4. 導体・半導体・絶縁体の電気的性質
2. 光物性基礎: 物質の光学的性質 (透過・散乱・吸収)
   1. 光の性質
   2. 弾性散乱、非弾性散乱
   3. ブラッグ回折
3. 薄膜・界面評価技術
   1. 光学的評価法
      • UV/VIS分光
      • IR分光
      • ラマン分光
      • PL
   2. X線回折法 (XRD) 、X線反射率法 (XRR)
   3. X線光電子分光法
      • XPS
      • ESCA
   4. 走査型電子顕微鏡
      • SEM
      • EDX
   5. プローブ顕微鏡
      • AFM
      • STM
   6. その他分析技術やナノテクノロジーへの展開事例紹介