内殻電子励起による単一分子加工と新素材創製への応用

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09650037
• 研究機関: 岡崎国立共同研究機構
• 研究代表者: 宇理須 恒雄 岡崎国立共同研究機構, 分子科学研究所, 教授 (50249950)
• 研究分担者: 間瀬 一彦 岡崎国立共同研究機構, 分子科学研究所, 助手 (40241244)
• キーワード: 放射光 / 内殻電子励起 / 多層膜ミラー分光器 / STM

研究概要

放射光励起表面反応により、原子分子レベルでの反応制御とそれによるナノ加工技術の開拓を目指して基礎研究を進めた。平成10年度は、1 波長可変単色放射光の発生と応用、2 STMによる放射光励起反応の原子レベル観察、に重点を置いて進めた。
1. 波長可変単色放射光の発生と応用、
多層膜ミラー分光器とそれを導入した放射光ビームラインを建設した。Mo/Si多層膜ミラーを用い、アシジュレーに匹敵する10^<12>-10^<14>/sのフラックスの波長可変単色光の発生に成功した。この単色光をジメチルアルミニウムハイドライドの低温凝集層に照射し、アルミニウム薄膜の堆積を行った。Alの2p内殻電子共鳴励起のところで、膜中のカーボン濃度が大きく低減することを発見した。内殻共鳴によるsite-specific効果をプロセス反応で初めて見いだしたといえる。また、反応への、二次電子や、シェイクアップ電子の寄与など、これまで、全く不明であった問題を解明できる見通しを得た。
2. STMによる放射光励起反応の原子レベル観察、
放射光励起により、Si(111)表面の自然酸化膜を除去し、その表面をSTMで原子レベルで観察することに成功した。表面モルフォロジーは熱反応と顕著に異なり、放射光励起による脱離反応のメカニズムを解析した。

研究成果

• [文献書誌] Akitaka Yoshigoe: "Surface hydrogen and growth mechanisms of synchrotron radiation-assisted silicon gas source molecular beam epitaxy using disilane" Applied Organometallic Chemistry. 12. 253-256 (1998)
• [文献書誌] Harutaka Mekaru: "Design and performance of a multilayered-mirror monochromator in the low energy region of the VUV" J.Synchrotron Rad.5. 714-715 (1998)
• [文献書誌] Syed Irfan Gheyas: "Chemisorption of Deuterium on an ultrathin Ge film deposited over Si(100)-2x1:Existence of a dideuteride phase" Phys.Rev.B58-15. 9949-9954 (1998)
• [文献書誌] Shinya Hirano: "Annealing and Synchrotron Radiation Irradiation Effects on Hydrogen Terminated Si(100)Surfaces Invbestigated by Infrared Reflection Absorption Spectroscopy" Jpn.J.Appl.Phys.37-12B. 6991-6995 (1998)
• [文献書誌] Yoshiakai Imaizumi: "Quantum Yield and Carbon Contamination in Thin Film Deposition Reaction by Core Electron Excitations" Appl.Organometallic Chem.(in printing)
• [文献書誌] Shinya Hirano: "Ultra High Vacuum Reaction Apparatus for Synchrotron Radiation Stimulated Process" J.Synchrotron Rad. 5. 1363-1368 (1998)