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X線表面進行波を用いる極表面電子密度の"その場"測定法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 13450035
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 応用物理学一般
研究機関京都大学

研究代表者

堀内 俊寿 (堀内 俊壽)  京都大学, 大学院・工学研究科, 助手 (10238785)

研究分担者 石田 謙司  京都大学, 大学院・工学研究科, 講師 (20303860)
山田 啓文  京都大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (40283626)
松重 和美  京都大学, 大学院・工学研究科, 教授 (80091362)
研究期間 (年度) 2001 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
6,100千円 (直接経費: 6,100千円)
2002年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
2001年度: 3,900千円 (直接経費: 3,900千円)
キーワード異常散乱反射 / X線表面伝搬波 / X線異常分散 / 全反射X線 / 表面密度 / 全反射臨界角 / 光触媒反応 / 酸化チタン / X線表面進行波 / 金属酸化 / 水素終端シリコン / X線異常散乱 / 吸収端 / 光触媒
研究概要

微少入射角で白色X線を表面にすれすれ入射すると全反射がおこる。入射角が決まると臨界エネルギーで等角反射し反射率測定を、そのときの散乱は全反射回折測定を可能とする。さらに同時に非対称散乱は表面を伝搬する表面進行波測定ができる。本研究はこれらの測定を組み合わせて構造・機能物性評価装置として実用化実験を本研究期間の主要課題として行った。高精度化装置の開発、それによる高信頼性再現性測定から次に示す結果を得た。
1、シリコン基板上に白金(Pt)ストライプをマスク蒸着で形成した。その基板表面に白色X線を低角(0.1deg以下)で入射し表面で分散した表面伝搬波(異常散乱反射、Yoneda wing)を半導体X線検出器でエネルギー分光した。基板(Si)とPtからのピークが得られ、その表面密度が計測されることを確認した。
2、表面伝搬波は全反射から屈折への遷移領域で観測される進行波であるから極表面の電子密度が計測されると予想される。その確認実験として水素終端化シリコン基板の紫外線照射下での酸化過程の表面伝搬波観測が行われ極表面の電子密度の時間変化が測定されて予測が正しいことが証明された。
3、銅蒸着薄膜の紫外線照射下での、および酸化雰囲気下での酸化過程のその場観測を応用実験として行い酸化過程で極表面にシーリング層の存在が確認され極表面密度の動的測定ができる新しい評価法への発展が期待できる。
4、化合物半導体、砒化ガリウム(GaAs(111))ウェハの吸収端を横切るX線分散による表面伝搬波測定で原子散乱因子の異常分散項の直接測定の可能性が示唆され、学問上および応用上興味ある知見が得られた。

報告書

(3件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (31件)

  • [文献書誌] K.Noda et al.: "Molecular Ferroelectricity of Vinylidene Fluoride oligomer Investigated by Atomic Force Microscopy"Japanese Journal of Applied Physics. Vol.40. 4361-4364 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Fukuma et al.: "Molecular-scale non-contact AFM studies of ferroelectric organic thin films epitaxially grown on alkali halides"Surface Science. Vol.516. 103-108 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Noda et al.: "Remanent Polarization of Evaporated Films of Vinylidene Fluoride Oligomers"Journal of Applied Physics. Vol.93 No.5. 2866-2870 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Noda et al.: "Investigation Of Ferroelectric Properties Of Vinylidene Fluoride Oligomer Evaporated Films"Material Research Society Proceedings. Vol.748(in-press). (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Horiuchi et al.: "Surface Electrical Measurements on Photo-Catalysis of Rutile TiO_2(110)"Material Research Society Proceedings. Vol.751(in-press). (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Kaisei et al.: "Observations of TiO_2 Surface Using Totally Reflected X-ray In-plane Diffraction Under UV Irradiation"Material Research Society Proceedings. Vol.751(in-press). (2003)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 野田 啓 ほか: "原子間力顕微鏡を用いたVDFオリゴマー薄膜の局所強誘電特性評価"応用物理学会、有機分子・バイオエレクトロニクス分科会会誌. Vol.12, No.2. 81-86 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 石田 謙司 ほか: "ポリ-、オリゴ-シラン分子膜の凝集構造と光学特性"月刊マテリアルインテグレーション,(株式会社ティー・アイ・シー). Vol.15, No.5. 31-37 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 籠 恵太郎 ほか: "X線反射率測定用屈折透過型X線フィルタの試作と有用性について"X線分析の進歩. Vol.33. 207-219 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 堀内 俊寿 ほか: "表面X線回折と表面電気計測による光触媒機構の考察"会報光触媒. 第8号. 24-27 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 堀内 俊寿: "カラーラウエ法による薄膜の構造解析"X線分析最前線(改訂版),合志 陽一監修・佐藤 公隆編集,アグネ技術センター. 279-301 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K Noda et al.: "Molecular Ferroelectricity of Vinylidene Fluoride oligomer Investigated by Atomic Force Microscopy"Japanese Journal of Applied Physics. Vol.40. 4361-4364 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T Fukuma et al.: "Molecular-scale non-contact AFM studies of ferroelectric organic thin films epitaxially grown on alkali halides"Surface Science,. Vol.516. 103-108 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K Noda et al.: "Remanent Polarization of Evaporated Films of Vinylidene Fluoride Oligomers"Journal of Applied Physics. Vol.93, No.5. 2866-2870 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K Noda et al.: "Investigation Of Ferroelectric Properties Of Vinylidene Fluoride Oligomer Evaporated Films"Material Research Society Proceedings. Vol. 748, (in-press). (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T Horiuchi et al.: "Surface Electrical Measurements on Photo-Catalysis of Rutile TiO_2(110)"Material Research Society Proceedings. Vol. 751, (in-press). (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K Kaisei et al.: "Observations of TiO_2 Surface Using Totally Reflected X-ray In-plane Diffraction Under UV Irradiation"Material Research Society Proceedings. Vol. 751, (in-press). (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toshihisa Horiuchi: "Observation of TiO2 Surface Using Totally Reflected X-ray In-plane Diffraction Under UV Irraidiation"Mater. Res. Soc. Proceedings. Vol.751 (in print). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Kiyohiro Kaisei: "Surface Electrical Measurements on Photo-Catalysis of Rutile TiO2(110)"Mater. Res. Soc. Proceedings. Vol.751 (in print). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Kei Noda: "Investigation of Ferroelectric Properties of Vinylidene Fluoride Oligomer Evaporated Films"Mater. Res. Soc. Proceedings. Vol.748 (in print). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Kei Noda: "Remanent polarization of evaporated films of vinylidene fluoride oligomers"J. Appl. Phys.. 93,5. 2866-2870 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 堀内 俊寿: "表面X線回折と表面電気計測による光触媒機構の考察"会報光触媒. Vol.8. 24-27 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 籠 恵太郎: "X線反射率測定用屈折透過X線フィルターの試作と有用性について"X線分析の進歩. Vol.33. 207-219 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 堀内俊寿: "X線分析最前線(改訂版)"アグネ技術出版. 360 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Toshihisa Horiuchi: "In-Situ Observation of Oxidation Process at the Most Upper Surfaces By X-ray Surface Propagation Waves"Mat. Res. Soc. Symp. Proc.. Vol.591. 15-18 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] K.El Hami: "Nanoscopic measurements of the electrostriction responses in P(VDF/TrFE) ultra-thin-film copolymer using atomic force microscopy"Appl. Phys. A. Vol.72. 347-350 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Kei Noda: "Molecular Ferroelectricity of Vinylidene Fluoride Oligomer Investigated by Atomic Force Microscopy"Jpn. J. Appl. Phys.. Vol.40, No.6B. 4361-4364 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 松重 和美: "全反射X線回折法及びSPMを用いた光触媒機能の発現機構の解明"会報光触媒. 01・5. 43-44 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 大地 宏明: "TiO_2の格子歪み/電位変化と光触媒現象との相関に関する研究"会報光触媒. 01・6. 118-119 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 籠 恵太郎: "X線反射率測定用屈折透過型X線フィルターの試行と有用性について"X線分析の進歩. Vol.332. (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 堀内 俊寿: "X線分析最前線"アグネ技術出版. 360 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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