sMIM | 株式会社アイテス https://www.ites.co.jp Wed, 10 Jul 2024 08:11:42 +0000 ja hourly 1 https://wordpress.org/?v=6.9.9 MALDI-TOFMSによる顔料、ポリマー分析 https://www.ites.co.jp/chemistry/index/component_analysis/maldi-tofms_polymer.html Mon, 04 Oct 2021 04:30:48 +0000 https://www.ites.co.jp/?post_type=chemistry&p=31389 MALDI-TOFMSはタンパク質などの生体試料の分析に多く用いられる手法ですが、合成化合物や合成高分子材料の分野においても活用されています。ここでは、合成化合物としてカラーフィルターなどに使用される顔料、合成高分子としてポリエチレングリコールの解析例を紹介します。...

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MALDI-TOFMSはタンパク質などの生体試料の分析に多く用いられる手法ですが、合成化合物や合成高分子材料の分野においても活用されています。ここでは、合成化合物としてカラーフィルターなどに使用される顔料、合成高分子としてポリエチレングリコールの解析例を紹介します。

MALDI-TOFMS

マトリックス支援レーザー脱離イオン化質量分析法（MALDI法）は、レーザーによってイオン化しやすいマトリクスと試料を混合することで、ダメージを与えること無く試料をイオン化し質量分析を行う事ができる手法です。質量分析には多くの場合飛行時間型（TOF型）が用いられます。

MALDI-TOFMS

顔料（Blue15, Green7）の測定例

フタロシアニン系などイオン化しやすい化合物はマトリクス無しの懸濁液でも測定する事ができます。 Blue15では炭素の同位体ピークが確認されましたが、塩素が含まれるGreen7では炭素の同位体ピークの他塩素の同位体ピークが確認されました。
このように質量数だけでなく同位体ピークによっても化合物の組成に関する情報を得る事ができます。

blue15
green7

ポリエチレングリコールの測定例

ポリエチレングリコールを測定した結果、44m/z間隔にピークが検出されました。これはポリエチレングリコールの繰り返し構造である-CH2CH2O-を示しています。溶媒に溶けることが必要となりますが、GPCに対しては小さく、LCMSに対しては大きいようなポリマーの分析に適しています。

ポリエチレングリコール

数平均分子量Mn ：1930
重量平均分子量Mw ：1970
多分散度Mw/Mn ：1.02

GPCが基準物質からの相対値で分子量を評価するのに対し、MALDI-TOFMSでは絶対値として質量数が検出されます。

MALDI-TOFMSでは顔料など不溶性であったり分子量が大きい物質の分子量情報、合成ポリマーなどの分子量情報、末端基情報などを得る事ができます。
合成化合物の質量確認や、他の分析手法と組み合わせての構造解析など、お気軽にお問い合わせください。

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マイクロ波インピーダンス顕微鏡(sMIM)は、キャリア濃度（ドーパント濃度）に線形な相関を持つ信号が特徴です。dC／dV信号も取得でき、拡散層の解析に有効です。

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sMIM解析の原理

sMIM(エスミム) は、SPMに装着した金属探針の先端からマイクロ波を照射してサンプルを走査し、その反射波を測定し拡散層の濃度に線形な相関を持つsMIM-C像を得ることができます。
反射率から得られるZsのC成分は酸化膜容量と空乏層容量からなり、不純物濃度に依存して空乏層幅がかわることを利用して、濃度の変化をCの変化として検出します。
さらにAC電圧を印加することでdC/dV像(≒SCM)を得ることが出来ます。

適用例
sMIM-C ： Si, SiC, GaN, InP, GaAs などの各種半導体素子の拡散層の可視化およびキャリア濃度
　　　　　の半定量評価
dC/dV    ： 拡散層形状評価、p/n極性の判定、空乏層の可視化

右図のP型SiのsMIM解析で、SIMSによるボロンの濃度プロファイルとsMIM-C像の信号強度はほぼ一致しており、濃度に比例した信号が得られています。

IMEC Calibration Structure CS04 – SiB
Silicon p-type <100>
calibration structure, B-doped on a p-type substrate 

・sMIM-C感度：1E14～1E21
・空間分可能：20nm～数百nm(濃度に依存)

解析事例

　Si スーパージャンクション型MOSFETの断面解析事例

標準試料(SSRM-SMPL-P/N)の解析により
キャリア濃度の定量化が可能です。

　SiC製 パワーMOSFET 断面sMIM 解析事例

SiC MOSFETの断面解析事例

キャリア濃度の相対評価ができます。
標準試料をご支給頂いた場合はキャリア濃度の定量化も可能です。

　GaN HEMTの断面解析事例

GaN HEMTの断面解析事例

　半導体表面の2DEG付近ではn型を示す信号が認められますが、
　Gate直下のchannelでは信号は途切れています。
　この信号は2DEGでのキャリア密度に起因したものと思われます。

sMIM解析　仕様

データ形式
PNG ファイル
ご要望に応じて数値データファイル

仕様
測定可能領域
平面観察試料：1cmx1cm
断面観察試料：断面幅～1cm

最大視野角：80μm×80μm （256点× 256点）

空間分解能
10nm (高濃度領域) ～ 数百nm (低濃度領域)

検出キャリア濃度
10e14～10e20 /cm3
※Si デバイスの場合

必要情報
1.目的/測定内容
2.試料情報
(1)数量、予備試料の有無など
(2)測定箇所を示した平面、断面模式図、半導体の材質、キャリア濃度、希望視野など

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The post sMIMによる半導体拡散層の解析 first appeared on 株式会社アイテス.]]> パワーデバイスのトータルソリューションサービス https://www.ites.co.jp/analyze/qpd20170628.html Thu, 05 Nov 2020 06:50:34 +0000 http://www.ites.co.jp/?post_type=analyzes&p=18046 パワーデバイスをあらゆる角度から徹底評価、検証します...

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A3 パワーデバイス
The post パワーデバイスのトータルソリューションサービス first appeared on 株式会社アイテス.]]> AFM（原子間力顕微鏡） https://www.ites.co.jp/chemistry/index/surface_analysis/afm-2.html Tue, 26 May 2020 06:00:43 +0000 https://www.ites.co.jp/chemistry/index/surface_analysis/afm-2.html 試料表面を微小プローブで走査し、ナノレベルの構造解析を実現します。
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試料表面を微小プローブで走査し、ナノレベルの構造解析を実現します。

装置概要

特徴

・微小プローブによる高分解能でのイメージング
・導体、半導体、絶縁体を問わず測定可能
・微小な触圧によりほぼ非破壊で測定可能

適用例

・ウエハ、ガラス、基板等の表面粗さ評価
・MEMS、ナノインプリント等の形状評価
・フィルム等の物性評価（位相イメージング）

AFM装置写真

Bruker社製　Dimension Icon

シリコンプローブ
先端曲率半径：10nm以下

形状測定（タッピングモード）

周期的に振動させたプローブで試料表面を軽くタッピングし、表面形状を計測します。

AFM_タッピングモード

タッピングモード(ダイナミックモード)

ナノインプリントフィルムの表面観察（SEM像、AFM鳥瞰像、断面解析）

ナノインプリントフィルムの表面観察
（SEM像、AFM鳥瞰像、断面解析）

位相イメージング

カンチレバーを動かす周期信号とカンチレバーの振動とのあいだの位相遅れをマッピングし、形状には現れない物性の違いを可視化します。

位相イメージング

PC/ABSブレンドポリマーの形状像と位相像

PC/ABSブレンドポリマーの形状像(左)と位相像(右)
・形状像…明部：凸、暗部：凹
・位相像…明部：位相遅れ大(ABS)、暗部：位相遅れ小(PC)

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