2007 Fiscal Year Annual Research Report
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19360024
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| Research Institution | The Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
山田 太郎 The Institute of Physical and Chemical Research, 川合表面化学研究室, 専任研究員 (10174723)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
須藤 彰三 東北大学, 大学院・理学研究科, 教授 (40171277)
西山 勝彦 熊本大学, 自然科学研究科, 助教授 (10202243)
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| Keywords | ケイ素ウエハ / アルミニウム / 赤外吸収分光法 / 有機吸着種 / 水素終端ケイ素表面 / 臭化メチル / 吸着選択性 / 軌道放射光電子分光 |
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| Research Abstract |
有機合成的技法により、固体表面を不動態化させる有機単分子層の作製技術を展開させ、半導体表面及び金属表面上の有機単分子層の作成法と観測法を開発することを目指して、具体的には、ケイ素単結晶表面上の2個またはそれ以上の表面ケイ素原子に直接共有結合した炭化水素系の吸着種の為す単層"組織層"を作製や、アルミニウム等の金属表面上に有機単分子層を作製を行い、これら単分子層の不動態化特性を評価し、その微視的構造と物性を明らかにするため、既存の実験装置の適合化や、本研究で新規に開発利用する赤外吸収分光装置の準備を進めている。赤外吸収分光装置を新規に購入し、試料周りの装置部分品等を取り揃えて、測定可能な状況となった。特にこれら全ての実験の基本となる、清浄な水素終端ケイ素単結晶表面の作成法に於いては、清浄化のプロセスを詳細に走査トンネル顕微鏡と高分解能電子エネルギー損失分光法によって追跡し、究極的な酸素フリーの表面がどのようなもの確認する事ができた。また、そのような水素終端表面を反応性ガス中で紫外線照射することにより新たな吸着種を作成する方法を探索した。その結果、特に臭化メチルにおいては、ケイ素基板のドーパント極性がn型かp型かにより、それぞれメチル基か臭素原子が排他的に吸着することが見出された。基板の電子状態が化学反応選択性に明白な差異を及ぼす稀有な例として注目に値する。さらに作成されたメチル吸着種を軌道放射光を用いた光電子分光やX線吸収分光で観測し、メチル基の電子軌道の対称性と励起状態寿命が評価され、メチル吸着種は表面化学的に各種の特徴がある注目すべき吸着種であることが示された。
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[Journal Article] Preparation of an Ultraclean and Atomically Controlled Hydrogen-Terminated Si(111)-(1x1)Surface Revealed by High Resolution Electron Energy Loss Spectroscopy, Atomic Force Microscopy, and Scanning Tunneling Microscopy : Aqueous NH_4F Etching Process of Si(111)2007
Author(s)
Hiroki KATO, Takumi TAOKA, Susumu NISHIKATA, Gen SAZAKI, Taro YAMADA, Ryszard CZAJKA, Andrzej WAWRO, Kazuo NAKAJIMA, Atsuo KASUYA, Shozo SUTO
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Journal Title
Japanese Journal of Applied Physics 46
Pages: 5701-5705
Peer Reviewed
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