表面反応制御用高品質中性ラジカルビームの生成技術および分光評価技術の開発

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10640393
• Research Institution: Kanazawa Institute of Technology
• Principal Investigator: 林 啓治 金沢工業大学, 工学部, 助教授 (30281455)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 作道 訓之 金沢工業大学, 工学部, 教授 (20267719)
• Keywords: 中性ラジカルビーム / 半導体デバイスプロセス / フリーラジカル / 負イオン / 光励起 / 化学物理 / 量子化学 / 反応設計

Research Abstract

本研究では,研究代表者の提案したPDINIB法(photo-deionization of negative ion beam method)およびPDECB法(wavelength-selective photo-dissociation of energetic compound beam mdthod)によって,所望の中性ラジカル種の高品質なビームを効率よく生成し,超高真空条件下で材料清浄表面に照射して,材料表面におけるラジカル反応機構を精密に制御する技術の開発を進めている.
平成10年度は,PDINTB法により生成した高品質中性ラジカルビームを利用して中性ラジカルの表面反応機構を解析する装置の試作機において,生成される高品質中性ラジカルビームの高flux化を図ることを目標に研究を進め,その前提となる負イオンビームの大電流化を達成した.
また,PDECB法について,alkyl azideを原料として窒素ラジカル種を生成しZnSeの有機金属気相成長においてアクセプタードーピングに成功した実験成果を踏まえ,さらに多様なラジカル種を生成すためにPDECB法の原料として適した化合物の系統的な探索を,ab-initio量子化学計算による光解離および熱解離反応素過程の解析に基づいて行なった.理論探索の電子論的な指針として,(i)配位空間において大域的に不安定かつ断熱ポテンシャル面上で局所的に安定な準安定分子でありかつ(ii)可視〜近紫外域に吸収を持つ官能基を有する分子がPDECB法の原料として適していることを明らかにした.さらに理論検討に基づいて,原料化合物として金属原子を含むジアゾエタン誘導体を採用しPDECB法によって系統的に有機金属のビラジカル種のビームを生成する技術を提案した.

Research Products

• [Publications] Keiji Hayashi: "Clue to Surface Reaction Mechanism in MOVPE growth of Zn-Stabilized ZnSe Surface Discovered by Using In Situ Laser-Assisted Radical Etching" Review of Laser Engineering. vol.26 supplement. 77-80 (1998)
• [Publications] Keiji Hayashi: "Law of Wearless Friction Explored with Molecular Dynamics Simulation Based on an Atomistic Simplified Model" Transactions of Materials Research Society of Japan. (to be published).