イエーナ大学､半導体構造を鮮明に見るイメージング法

March, 9, 2021, Jener--イエーナ大学の研究チームは､非破壊的､ナノメートル精度で材料を調べるために利用できる高分解能イメージング技術を開発している｡
　極紫外光によるコヒーレンストモグラフィ(XCT)の研究およびアプリケーションにおけるその可能性が､Opticaに発表された｡

　開発されたイメージングシステムは､OCTに基づいているが､イェーナの研究チームは､OCTの長波赤外光の代わりに極短波UV光を利用する｡｢これは､われわれがイメージングしたい構造のサイズに依存する｣とFelix Wiesnerは話している｡わずか数ナノメートルサイズの構造を持つ半導体材料を調べるには､数ナノメートルの光波長が必要になる｡

そのような極短波UV光(XUV)の生成は難題であり､大規模な研究施設でしかできなかった｡しかし､イェーナの物理学者は､通常の研究室でブロードバンドXUVを生成した｡この目的のために､いわゆる高周波を利用する｡これは､レーザ光と媒体との相互作用によって生み出され､元の光の周波数の何倍もの周波数を持つ｡高調波次数が高ければ高いほど､結果としての波長はますます短くなる｡｢こうして､われわれは､赤外光を使って､10～80nmの間の波長の光を生成する｡照射光のように､結果としてのブロードバンドXUV光もコヒーレントであり､レーザのような特性を持つ｣とイェーナ大学非線形オプティクス教授､Gerhard Paulusは説明している｡

論文で説明された成果では､研究チームは､シリコンのナノスコピック層構造をそのコヒーレントXUV照射にさらし､反射光を分析した｡そのシリコンサンプルは､異なる深さに他の金属､チタン､銀などの薄い層を含んでいた｡これらの材料は、シリコンとは異なる反射特性であるので､反射された照射により検出できる｡その方法は､非常に正確であるので､微小サンプルの深部構造をナノメートルの正確さで表示するだけでなく､異なる反射挙動により､サンプルの化学組成も正確に､しかも非破壊的に判定できる｡｢これは､半導体､太陽電池､多層光学コンポーネントの検査にとってコヒーレンストモグラフィが興味深いアプリケーションになることを示している｣とPaulusは話している｡それは､そのようなナノメートル材料の製造工程で品質制御にも使える｡内部欠陥､あるいは化学的不純物を発見できる｡

(詳細は､https://www.uni-jena.de)