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イオン衝撃を受けた固体表面の原子過程

研究課題

研究課題/領域番号 15340128
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 原子・分子・量子エレクトロニクス・プラズマ
研究機関東京農工大学

研究代表者

鶴淵 誠二  東京農工大学, 大学院・共生科学技術研究部, 教授 (60028248)

研究分担者 本橋 健次  東京農工大学, 大学院・共生科学技術研究部, 助手 (50251583)
研究期間 (年度) 2003 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
13,400千円 (直接経費: 13,400千円)
2005年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2004年度: 7,100千円 (直接経費: 7,100千円)
2003年度: 5,000千円 (直接経費: 5,000千円)
キーワード生存確率 / 量子トンネル / 二次イオン / 二次電子 / 表面酸素被覆率 / スパッタリング / 運動量画像分光 / 面極性 / TOF質量分析 / 多価イオン / ポテンシャル放出 / 運動量画像 / 表面分析 / GaAs / 2次電子放出 / ポテンシャルスパッタリング / GaN / イオンビーム / 表面 / 2次イオン / 2次電子
研究概要

1.高速イオンビーム
高速イオンビーム照射でAl固体表面やGaAs表面からスパッタリング放出された励起Alや励起Ga原子からの発光強度の表面からの距離依存性、スペクトル線のドップラー解析などの測定を行い、表面との量子トンネル効果により励起原子が非輻射性脱励起を受ける確率を求めた。また、二次電子および二次イオンの運動エネルギーを測定し、二次電子収量、標的の仕事関数の変化等を議論した。二次電子の運動エネルギー分析器や、放出二次イオンに対する飛行時間差型質量分析器は、いずれも自作した。これら一連の実験から得られた結果は、励起原子、二次イオン、二次電子などの放出過程が、吸着酸素原子被覆による表面電子状態の変化に強く影響されることを示していて興味深い。
2.多価イオンビーム
多価イオンを固体表面に「すれすれ」入射させ、放出された二次イオンを、画像分光法で測定する装置を開発した。飛行時差間型質量分析器と組み合わせた二次イオンの運動量画像分光は、表面吸着子の分析には、感度の点で極めて優れていることが判明した。表面に吸着している炭化水素から放出されるH^+の挙動を測定・解析した。多価イオンの持つ大きな内部エネルギーを利用した固体表面のポテンシャルスパッタリングは、表面加工などに意味を持つと思われるが、導電性のAlやAuでは起こらないことが確認された。また、エピタキシー法で生成されたGaN標的の面極性(+C軸、-C軸)を調べる手段として、本手法が有効であることが示された。

報告書

(4件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2005 その他

すべて 雑誌論文 (7件) 文献書誌 (5件)

  • [雑誌論文] Survival coefficient of Ga (5s^2S_<1/2>) sputtered from a GaAs surface2005

    • 著者名/発表者名
      Tsurubuchi, T.Nimura
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B 232(1-4)

      ページ: 159-164

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Momentum-imaging spectroscopy of secondary ions from GaN and SiC surfaces collided with highly-charged ions at grazing angle2005

    • 著者名/発表者名
      K.Motohashi, S.Tsurubuchi, A.Koukitu
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B 232(1-4)

      ページ: 254-260

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Momentum-imaging spectroscopy of secondary ions from GaN and SiC surfaces collided with highly-charged ions at grazing angle2005

    • 著者名/発表者名
      K.Motohashi, S.Tsurubuchi, A.Koukitu
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B232(1-4)

      ページ: 254-260

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Survival coefficient of Ga(5s^2S_<1/2>) sputtered from a GaAs surface2005

    • 著者名/発表者名
      Tsurubuchi, T.Nimura
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B 232(1-4)

      ページ: 159-164

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Emission cross sections in low-energy collisions between He^+, Ne^+ ions and CF_4 molecule2005

    • 著者名/発表者名
      K.Motohashi, T.Takahashi, N.Takahashi, S.Tsurubuchi
    • 雑誌名

      J.Phys.B : Atomic Molecular and Optical Physics 38

      ページ: 3339-3348

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Survival coefficient of Ga (5s^2S_<1/2>) sputtered from a GaAs surface2005

    • 著者名/発表者名
      S.Tsurubuchi, T.Nimura
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B (in press)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Momentum-imaging spectroscopy of secondary ions from GaN and SiC surfaces collided with highly-charged ions at grazing angle2005

    • 著者名/発表者名
      K.Motohashi, S.Tsurubuchi, A.Koukitu
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B (in press)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] Kenji Motohashi, Seiji Tsurubuchi: "3D-momentum-imaging spectroscopy of fragment ions Produced in electron transfer collisions between energy-gain selected Ar^<q+> (q=3,8,9,11 and 12) and CF_4 molecules"J.Phys.B : At.Mol.Opt.Phys.. 36-9. 1811-1833 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Seiji Tsurubuchi, Kenji Motohashi: "Energy-gain-characterized 3D momentum-imaging spectroscopy of N^+ ions produced in Ar^<q+> (q=3,8,9,11 and 12) collisions with N_2 molecules"J.Phys.B : At.Mol.Opt.Phys.. 36-18. 3847-3863 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] S.Tsurubuchi, R.Wada, K.Motohashi: "Interaction of slow highly charged ions with an aluminium and an alumina surface"Proc.XXII International Conference on the Physics of Electronic and Atomic Collisions. Tul29 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 鶴淵誠二, 和田雷太, 本橋健次: "多価イオンとAlおよびAl_2O_3表面との相互作用"日本物理学会題58回年次大会 講演予稿集. 58-1. 135 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 鶴淵誠二, 和田雷太, 本橋健次: "多価イオン衝撃で表面からスパッタされた2次イオンの運動量画像分光"第64回応用物理学会学術講演会 講演予稿集. No.2. 665 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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