超音波マイクロスペクトロスコピー技術を用いたSiC単結晶の基礎音響特性評価(アコースティックイメージング,一般)

概要

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超音波マイクロスペクトロスコピー技術を用いて、6H-SiC単結晶の基礎音響特性の評価と音響関連物理定数の決定を行った。まず、バルク波音速のみを用いて六方晶系のSiC単結晶の音響関連物理定数の決定法について理論的に検討した。その結果、Y-cut,Z-cut,および2枚の回転Y板を用いて、4つの縦波音速、4つの横波音速の測定から全ての弾性定数および圧電定数を決定する手順を示した。次に、物理気相輸送(PVT)法により育成した6H-SiC単結晶からY-cut,Z-cut,(104)面,(105)面の試料を準備した。各試料に対して225MHzで漏洩弾性表面波(LSAW)速度の測定を行なった結果、文献の定数を用いた計算値に比べ、全ての伝搬方向で61〜99m/s大きかった。50〜300MHzの範囲で縦波音速および横波音速を測定した結果、速度分散は見られず、縦波音速で118〜165m/s、横波音速で75〜148m/sだけ計算値よりも測定値が大きかった。密度はアルキメデスの原理に基づいて測定したところ、文献値よりも0.05%大きい値を得た。これらの結果と文献値の誘電率を用いて音響関連物理定数を決定した結果、最大で弾性定数c^E_<13>で5%、圧電定数e_<33>で370%の文献値との差を示した。
2008-02-19