カソードルミネッセンス入門   close
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カソードルミネッセンスの歴史
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カソードルミネッセンス(以下CL)は、19世紀半ばに現象が確認され、CLを利用した物性研究が始まりました。CLは微弱光の為、当時の測定装置及び計測技術で観察できる範囲は限られていました。
しかし、分光器、光学素子、検出器や計測技術の発達及び電子顕微鏡の出現など時代と共にCLの研究分野は急速に広まりました。1990年頃から分光計測用のCCDが、低価格化に伴い急速に普及し始め分光計測の分野で広く使われる様になりました。

CLの分野においても、CCDを用いて微弱なCLを短時間で測定することが可能となり、電荷蓄積、電荷転送機能を生かして様々なアプリケーションが開発されており、今後さらなる応用が期待されています。
カソードルミネッセンスの主な特長
微小領域での物性評価
電子ビームは容易に10nmから数nmの大きさに絞ることができるため、微小領域の評価に最適です。
また、電子ビームは簡単に操作できるため二次元画像より発光中心の分布を観察することができます。
表面下にある構造の観察
半導体デバイスの動作領域や量子構造の殆どは表面下数十nmから数μmに形成しているため、これらの電子構造を評価するためにはプローブをこの深さまで入れる必要があります。CLでは電子ビームの加速電圧を変えることによってプローブとなる電子正孔対が形成される深さを数十nmから数μmの範囲でかえることができます。
このため試料を非破壊で観察ができ、深さ分解の測定も可能です。
ワイドギャップ材料への応用
電子ビームによる励起はバンドギャップよりはるかに大きい。光励起が困難なワイドギャップ材料に適しています。
複合評価
電子ビームは物質中の多様な信号を励起するのでそれらの応答を使用した評価方法との複合評価が可能です。
用途
  • ディスプレイの蛍光材料の評価
  • 半導体デバイスの欠陥評価
  • 発光素子の評価
  • 電子デバイスの基盤材料の評価
  • デバイスの特性解析
  • 三次元的量子構造の評価
  • エピ膜(ホモエピタキシャルダイヤモンド)の評価
 
カソードルミネッセンスとは
 
 
 
 
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