超音波マイクロスペクトロスコピー技術によるZnO単結晶の評価

概要

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我々は、ZnO単結晶内の抵抗率分布の新しい評価法として、直線集束ビーム超音波材料解析(LFB-UMC)システムによる超音波を用いた方法を提案し、その開発のための予備的実験を行った。抵抗率の異なる3種類のZ-cut ZnO単結晶試料A(高抵抗)、B(低抵抗)、C(未知抵抗)に対して、225 MHzにおいて漏洩弾性表面波(LSAW)速度を測定した。試料A,Bにおける測定値は、それぞれ2616m/s、2669m/sであり、抵抗率の差異に起因する50m/sもの大きな速度差を捉えた。また、試料CのLSAW速度分布において、結晶の成長と関連づけると種結晶と思われる部分において2612m/sで、そのまわりへ2672m/sにまで分布を示した。得られた測定結果を説明するために、LSAWの主な粒子変位成分であるZ軸偏波の横波について抵抗率と音速の関係を理論的に調べた。各試料の抵抗率を、試料Aでは1Ω・m以下、試料Bでは1000Ω・m程度、試料Cでは1-1000Ω・m以上と見積もることができた。
2007-09-21