高分解能分析電子顕微鏡による二酸化セリウム/イットリア安定化ジルコニア/シリコンヘテロ界面構造の原子スケール構造評価

• 木口 賢紀

  東京工業大学総合分析支援センター

• 脇谷 尚樹

  東京工業大学大学院理工学研究科材料工学専攻

• 水谷 惟恭

  東京工業高等専門学校

• 篠崎 和夫

  東京工業大学大学院理工学研究科材料工学専攻

書誌事項

タイトル別名

• Atomic-Scale Structure Investigation of CeO₂/YSZ/Si Hetero-Interface by High Resolution Analytical Electron Microscope
• コウ ブンカイノウ ブンセキ デンシ ケンビキョウ ニ ヨル 2サンカ セリウム イットリア アンテイカ ジルコニア シリコンヘテロ カイメン コウゾウ ノ ゲンシ スケール コウゾウ ヒョウカ

抄録

二酸化セリウム/イットリア安定化ジルコニア/シリコン（CeO₂/YSZ/Si）及びYSZ/CeO₂/Siヘテロ構造の配向性に及ぼす界面の構造と化学状態の影響を，高分解能分析電子顕微鏡によって明らかにした．いずれの積層においても幅10∼30 nmの柱状構造が観察されたが，その配向性は大きく異なった．YSZ/CeO₂/Siヘテロ構造においては，CeO₂層は（111）優先配向を示し，面内には配向を持たなかった．electron energy loss spectroscopy（TEM-EELS），energy dispersive X-ray spectroscopy（TEM-EDS）による界面近傍の分析の結果，CeO₂が還元された界面反応層とSiが酸化された界面反応層の存在が明らかとなった．CeO₂/YSZ/Siヘテロ構造においては，CeO₂層は優先的に（001）配向したが，YSZが薄いほうがCeO₂層の（001）配向性は向上した．（001）配向した領域のCeO₂/YSZ界面については，YSZ層が厚い場合，ミスフィット転位を伴った半整合界面を形成した．YSZ層が薄い場合，YSZ層の構造の乱れのために明確な界面構造は分からなかった．TEM-EDS分析の結果，Si酸化膜だけが存在した．膜厚が薄い場合でもYSZ層にはSi基板の結晶方位をCeO₂層に伝達する効果に加えて，Siに対して熱力学的に不安定なCeO₂の還元を抑制する効果があることが明らかになった．<br>

収録刊行物

• 分析化学

  分析化学 55 (6), 419-426, 2006

  公益社団法人 日本分析化学会

キーワード

• TEM
• CeO₂
• YSZ
• interface layer
• epitaxy

詳細情報

• CRID: 1390001204355187712
• NII論文ID: 110004738358
• NII書誌ID: AN00222633
• DOI: 10.2116/bunsekikagaku.55.419
• COI: 1:CAS:528:DC%2BD28XlvFSksb8%3D
• NDL書誌ID: 7989906
• ISSN: 05251931
• Web Site: http://id.ndl.go.jp/bib/7989906
• Web Site: https://ndlsearch.ndl.go.jp/books/R000000004-I7989906
• Web Site: https://www.jstage.jst.go.jp/article/bunsekikagaku/55/6/55_6_419/_pdf
• Web Site: http://dl.ndl.go.jp/info:ndljp/pid/10896428
• 本文言語コード: ja
• データソース種別:
  • JaLC
  • NDL
  • Crossref
  • NDL-Digital
  • CiNii Articles
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• 抄録ライセンスフラグ: 使用不可