2011年度サイエンス・マイスター副専攻春学期授業「高度科学技術入門」、「科学体験学習1」実施報告

サイエンス・マイスター育成プログラム
「サイエンス・マイスター副専攻」

2013年度実施授業
春学期:







秋学期:

「高度分析技術3」 XPSによる表面分析(1) 11月6日

講師:教養学部人間環境学科 自然環境課程 内田晴久 教授
工学部電子電気工学科 沖村邦雄 教授


本授業は、履修者を2班に分け、第一班はXPSの分析原理について理解を深め、第二班は実際に分析装置を使った実習を行いました。


「分析原理」


XPSの原理や装置全体の概略を復習した後、運動エネルギーと束縛エネルギーの相互関係や光電子が作る様々なピークの種類と発生原因について説明されました。また、フェルミレベルから見た電子軌道の光電子の脱出過程など、分析の基礎となる内容も学べました。さらにXPSの他にオージェ電子分光法(AES)や紫外線光電子分光法(UPS)についても説明があり、今まで取り扱った事のない装置についても知識が身に付く講義でした。最後には、定量分析における注意点について話されました。


学生の感想


正しいチャートの見方として理解しておかなければならない項目が多く、特にサテライトピークと呼ばれる付随ピークが大きく分けて5項目もあり、チャートをしっかりと見極めるために必要な知識を習得しなければならないと思った。また今回の授業で習った定量分析における注意点もしっかりと理解して、来週の実習に繋げていきたいと思った。

(3年生:K君)



XPSの装置を使うならば、出てきたデータの分析には気を付けないと真実に近い分析が出来ないと思い知らされた。また、入れる試料にも気を付けなければいけない。他の装置もそうだが、レベルがどんどん上がっているのがよくわかる。

(2年生:Hさん)



ESCA(XPS)は昨年度のウィンターセッションで、アルバックファイさんを見学した際に実物を見たのですが、今回の講義を通じてESCAの原理を今まで以上に知る事ができてとても良かったです。X線を用いた分析装置はXRFなどがありますが、このXPSの装置も興味があり、来週実際に動かすのがとても楽しみです。今後はもとおXPSの原理や操作方法を勉強していきたいと思っています。

(2年生:Sさん)



今までやってきた分析装置を比べると、出てくるピークの種類が多いので、データの読み取りが難しそうに感じた。でも、その分XPSで得られる情報が多いという事だと思うので、来週実際にXPSの実習をやってみて、どのような結果が出てくるのか楽しみにしたい。今回初めて聞いた言葉もあったので意味をよく確認しておきたいと思う。

(3年生:Tさん)

「分析装置を使った実習」


光電子分光装置(XPS)を用いて、半導体の分析を行い測定結果について考察すると同時に、XPSに関する原理を学習しました。参加学生は実習を通して、『酸素(O)や炭素(C)など必ず検出される元素の起因』『高真空の必要性』『束縛エネルギーのシフト』など、今後XPSを操作する際に参考になる内容を学べた様子でした。


学生の感想


とても分りやすく実感も湧きやすかった。今回は院生が操作していたが、可能であれば自分達で操作してみたかった。

(2年生:H君)



酸化することにより束縛エネルギーが目に見えて変化するのを、初めて観察できたので面白いと感じた。他にも色々なものを、XPSを使って測定したいと思った。

(2年生:S君)



真空度の高さに驚いた。化学結合の状態が分かる、数少ない装置なので原理などをよく学び、この装置についてもっと詳しくなりたいと思った。

(2年生:O君)



今回測定して頂いた素材の中に、現在半導体材料として企業が使っている「IGZO」があり、大変興味を抱いた。

(2年生:T君)



今後、自身の研究で用いるかもしてない装置に、このような形で触れることが出来て良かったです。試料が酸化物や炭化物を用いるとケミカルシフトは生じる事には十分注意したいです。ケミカルシフトと表面の酸化、炭化によるノイズ以外にも、データを正しく読み取る為のスキルを今後学んでいきたいです。(オージェ電子ピークについての明確な理解等)

(3年生:S君)



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社会の多様な場で活躍するサイエンス・マイスター育成プログラムは 文部科学省の公募事業で
ある「理数学生応援プロジェクト」で 東海大学が平成22年度に採択された育成プログラムです。
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