1996 Fiscal Year Annual Research Report
| Project/Area Number |
07504008
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| Section | 試験 |
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
楠 勲 東北大学, 科学計測研究所, 教授 (30025390)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高岡 毅 東北大学, 科学計測研究所, 助手 (90261479)
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| Keywords | 分子線 / 表面反応 / 表面構造 / シリコン / エチレン |
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| Research Abstract |
表面研究用の分子線装置の測定部分が完成した。この装置では、表面反応や分子線エピタキシ-で作成される表面の構造をヘリウムビーム散乱を用いて、その場で観測できるようにするのが目的である。そのために、三段に差動排気した真空装置を用い、並進速度と方向性のよく整った分子線を作成して試料表面に照射出来るようにし、表面から散乱した分子線を角度分解してSN比良く測定するために、質量分析管をターボ分子ポンプで二重に差動排気して試料の周りを超高真空を保ちながら回転できるようにした。さらに分子線の散乱実験では、表面位置や結晶方位の制御、温度(低温から高温まで)の制御、表面の清浄化などの操作が重要なので、我々が開発した超高真空用ステッピングモーターを用いた超高真空用ゴニオメーターを新たに開発し、実験の自動化、高精度化を試みている。試料導入と真空を破らずに行えるように、ロードロック方式を採用した。分析室は上下二段にし、上段では低速電子回折装置(LEED)とオージェ電子分光装置が取り付けられるようになっており、表面構造と表面の清浄さ、化学状態などが分析できるようになっている。また試料表面の清浄化のために、イオンスパッタリングや高温加熱が出来るようになっている。下段はヘリウムビームや反応性ガスビームの散乱実験に加えて、表面に吸着した分子状態を分光学的に研究するために、フーリエ変換赤外分光装置が取り付けられた。
装置の製作はほぼ完了したが、予期せぬトラブルもあり、計画どうりの性能を出すように現在調整中である。
他の分子装置によるエチレンビームを用いたシリコン表面の炭化反応に関しては多くの新しい知見が得られている。
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[Publications] I. Kusunoki et al.: "Reaction of Si surface with a C_2H_4 beam" Surface Science. (印刷中).
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[Publications] T. Takagaki et al.: "XPS study of the reaction of the Si (100) surface with a C_2H_4 beam" Appliead Surface Science. 92. 287-290 (1996)
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[Publications] I. Kusunoki et al.: "Si-C alloy and Si Cx layer formation on Si (100) by reaction with a C_2H_4 beam" Imst. Plys. Conf. Ser.142. 1059-1062 (1996)
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[Publications] I. Kusunoki et al: "Photodissociation and desorption of multilayer acetone on a Si (100) surface by 193 nm laser irradiation" Surface Science. 357-358. 693-697 (1996)
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[Publications] T. Takaoka et al.: "Observation of C (4×4) LEED pattern induced by reaction of Si (100) surface with C_2H_4" Surface Science. 347. 105-110 (1996)
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[Publications] I. Kusunoki et al.: "Comparison between the reaction mechanisms of nitridation of Si (100) by a NH_3 moleculor beam and a N_2^+ in beam" Surface Review and Letters. (印刷中).
