LFB/PW超音波材料解析システムを用いたZnO単結晶の音響特性の測定

概要

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抵抗率分布のあるZ-cut ZnO単結晶板試料に対して、直線集束ビーム/平面波(LFB/PW)超音波材料解析(UMC)システムを用いて、漏洩弾性表面波(LSAW)速度の測定による試料表面の抵抗率評価と、厚さ方向の縦波音響特性の測定を行った。LSAW速度測定では、用意した試料の-Z面側でわずかな速度低下を検出し、結晶内部の特性が反映される縦波伝搬特性では、電気的特性(抵抗率)の変化に伴う誘電緩和による速度分散と減衰係数の変化が捉えられた。わずかに低抵抗の領域が存在すると考えられる-Z面側を研磨により約0.5mm除去し、再度、LSAW速度測定および縦波伝搬特性測定を行ったところ、+Z面と一致するLSAW速度が得られ、縦波音速はほぼ分散のない高抵抗領域と考えられる実験結果が得られた。-Z面側の除去後の試料と除去層の抵抗率1/σ_<33>を、縦波伝搬特性の測定値から見積ったところ、前者は約2×10^4Ωm、後者は約2×10^2Ωmを中心に2×10^4Ωm以下の抵抗率において分布のある構造であった。この結果は、LSAW伝搬特性を用いた抵抗率評価法の確立に有用な情報となる。
2009-09-22