10/09/2014
No.0216 硬X線光電子分光法による状態分析への新たなアプローチ
－「より内部」や「埋もれた界面」の非破壊分析を目指して－
硬X線光電子分光法( Hard X-ray Photoelectron Spectroscopy：HAXPES)は、励起X線として硬X線(6～8keV程度)を用いた光電子分光法であり、軟X線を用いたXPS(ラボXPS)よりも検出深さが深いことを特徴とする。そのため、非破壊で「より内部」や「埋もれた界面」の化学状態解析が可能である。
原理・特徴
ラボXPS
HAXPES at SPring-8
| 減衰曲線の計算式 |
 | Φ(z) = exp(-z /λ) |
| | ｚ：深さ、λ:光電子の平均自由行程 |
| | | λ[ラボXPS] ： 3.3nm(hν=1.5keVで励起したSi2p) |
| | | λ[HAXPES] ： 6.9nm(hν=7.9keVで励起したSi1s) |
| | | | ＊λはM.P.Seah et al., Surf. Interface Anal.,1, 1, 2(1979).の計算式(無機化合物)により計算 |
| | | SiO2の密度：2.21g/cm3と仮定 |
適用例
より内部の分析評価例（粉末試料：
CoO,
Co3O4)
CoO(表層がCo3O4に変質) | Co3O4 |
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CoOは表面変質層(Co3O4)の情報が主体
ラボXPSは表面が敏感なため2試料の違いは捉えられない | CoOにおいてCo2+特有のサテライトピークを検出
より内部の状態分析が可能！ |
半導体分野 ゲート絶縁膜、キャパシタ材料
例）ゲートスタック構造の評価「埋もれた界面」
ディスプレイ分野 透明電極材料
電池分野 電極などの部材
その他
分析機能と原理
カテゴリー
半導体・実装
分類
LSI・IC・メモリ