| 研究課題/領域番号 |
02402022
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
安田 幸夫 名古屋大学, 工学部, 教授 (60126951)
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| 研究分担者 |
小出 康夫 名古屋大学, 工学部, 助手 (70195650)
財満 鎮明 名古屋大学, 工学部, 助教授 (70158947)
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| キーワード | 振動励起分光 / 格子振動 / 表面反応 / 反応素過程 / 時間分解 / 薄膜成長 |
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| 研究概要 |
本研究の目的は、表面反応を動的にその場観察手法を開発・発展させること及び気相ー固相界面での反応素過程における吸着分子の役割を解明することである。
上記の目的を達成するために、第一段階として、購入したエネルギ-損失分光器、信号処理装置と表面反応観測用超高真空チェンバを組み合わせることにより、時間分解測定が可能な振動励起分光装置の試作を行なった。本研究の目的を達成するためには、高分解能で可能な限り高いカウント率を得ることが要求される。試作した本装置を用いて、エネルギ-25eVの電子線を発生させ、そのエネルギ-分散を測定したところ、7x10^<ー3>eVの値を達成することができた。また、このビ-ムを(100)Si清浄表面に照射し、実際の測定に近い条件下で得られた典型的な散乱電子ビ-ムのエネルギ-分散とその強度は、それぞれ7x10^<ー3>eVと24000c/sであった。この値は、本装置が通常の振動励起分光装置としては既に非常に高性能であることを示している。計画の第二段階として、吸着分子が表面反応素過程に与える影響を調べるための反応系の探索と試作した装置を用いた(100)Siー2x1:O_2の振動励起状態の検出を行なった。(100)及び(111)Si基板とGeH_4ガスの反応において、450℃を境として低温側では、GeのSi基板上での成長が吸着水素により律速されていることが明らかになった。特に、(111)Siにおいては水素吸着による安定表面構造であるδ7x7構造が反応初期に長時間現れることが見い出された。すなわち、この表面では、表面反応が非常に遅く、本研究に極めて適した系であることが解った。また、(100)Siー2x1:O_2系については、本試作装置によりSiーOーSi種に基づく3種類の振動モ-ドを観測することができた。現在、Si及びGe上の水素、酸素の振動励起状態を調べ、反応素過程における吸着分子の役割を調べている。
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