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2000 年度 研究成果報告書概要

水素定量化のための表面脱離イオンの中性化確率の研究

研究課題

研究課題/領域番号 11450020
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 表面界面物性
研究機関豊田工業大学

研究代表者

上田 一之  豊田工業大学, 大学院・工学研究科, 教授 (60029212)

研究分担者 小嶋 薫  豊田工業大学, 大学院・工学研究科, ポストドクトラル研究員 (30312119)
木村 啓子 (小粥 啓子)  豊田工業大学, 大学院・工学研究科, ポストドクトラル研究員 (60262862)
吉村 雅満  豊田工業大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (40220743)
研究期間 (年度) 1999 – 2000
キーワード水素 / 水素拡散 / 水素のイメージング / 電子励起脱離 / TOF-ESD / 低速イオン散乱 / シリコン
研究概要

固体表面における水素の振舞いの研究は、今や最も新しい重要な研究題目の一つである。長い間水素の本質的な研究ができなかったが、本研究で実施した飛行時間型の電子励起イオン脱離法(TOF-ESD)は高感度高速でしかも励起ビームが低速の電子であることから試料のダメージが小さく装置は小型なのが特長である。しかしながら、定量性を確立する必要があった。本研究の所期の目的は1)低速イオン散乱装置をTOF-ESDの装置に組み込みH,Heイオンの中性化確率のエネルギー依存性(10〜200eV)の実験を行う。2)Heイオンビームによる水素原子の反跳(ERDA法)を利用してTOF-ESDとその場計測することでESDの水素の定量測定を行う。3)水素の拡散、中性化が試料の表面温度による影響を調べることであった。
1)に関しては実施できなかったかわり、測定システムの根本的な改良により、実質30倍の高速化に成功し、時間分解測光方式を実施したために、水素の吸着エネルギーの違いを、イオンの運動エネルギーの違いとして計測し、水素や酸素の化学状態分析ができることになった。2)に関しては、HeやNeのイオンビームによるERDA法とTOF-ESDとの同時測定に成功したので定量性が検討できるようになった。したがって、ある程度のデータ収集ができて解析できる段階になった。また、STMでシリコン上に徐々に水素を吸着させた場合、原子状水素により生成された個々の欠陥をSTM観察できてTOF-ESDと同時測定できていることから完成が間近い。3)に関してはパルス管冷凍機の可動により試料の低温下は達成されたため、水素の表面拡散やバルク拡散が測定できるようになった。もう少しの改良で拡散の活性化エネルギーの測定が可能である。

  • 研究成果

    (34件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (34件)

  • [文献書誌] 上田一之,小粥啓子: "走査型電子励起脱離顕微鏡による水素の2次元化学状態分析"真空. 44・3(in press). (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 阪巻なみ,安東秀,上田一之: "低速イオン散乱法によるSi(100)表面へのヘテロエピタキシー"真空. 44・3(in press). (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 小嶋薫,吉村雅満,上田一之: "STMによるBa/Si(100)の成長過程の観察"真空. 44・3(in press). (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Keiko Ogai and Kazuyuki Ueda: "Nondestructive depth profiling by specimen tilting using scanning electron microscope-energy dispersive X-ray spectrometer."Jpn.J.Appl.Phys.. 40・2A. 910-913 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Kazuyuki Ueda and Keiko Ogai,: "Two-dimensional hydrogen chemical state analysis by a scanning electron-stimulated desorption ion microscope."Surf.Sci.. 462. 1-5 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K.Ueda,K.Ogai,K.Ishikawa,M.Yoshimura: "Two-dimensional hydrogen analysis on solid surfaces by TOF-ESD."Jpn.J.Appl.Phys.. 39・4A. L315-317 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K.Ueda,K.Ishikawa,M.Yoshimura: "A New System of Two-Dimensonal Hydrogen Analysis and Application to Metal Surfaces."J.Alloys and Camp,. 293/295. 361-363 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K.Ishikawa,K.Ueda and Y.Yoshimura: "New development of scanning-type microscope for 2-dimensional hydrogen distribution using electron-stimulated desorption method."Surface Science. 433/435. 244-248 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 上田一之,石川憲一,吉村雅満,境悠治: "走査型水素検出顕微鏡の開発とその応用"真空. 42・3. 353-356 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 上田一之: "電子励起脱離法による表面上の水素と酸素の挙動"触媒. 41・7. 537-541 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 上田一之: "電子励起イオン脱離法による水素分析"真空. 42・10. 892-896 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K.Ueda,K.Ogai,K.Ishikawa: "Two-dimensional hydrogen chemical state analysis by a scanning electron-stimulated desorption ion microscope."Surf.Sci.. (in press).

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K.Ueda,K.Ishikawa K.Ogai and M.Yoshimura: "Two-dimensional analysis of hydrogen on solid surfaces by time-of-flight electron stimulated desorption microscope."Jpn.J.Appl.Phys.. 39・7B. 4363-4365 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Kazuyuki Ueda: "Imaging of hydrogen on solid surfaces by desorption spectroscopy (Invited)"J.Cryst.Growth,. 210. 416-420 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K.Ueda,K.Ishikawa,M.Yoshimura: "Two-dimensional hydrogen distribution on solid surface studied by electron stimulated desorption microscopy and Ni-silicides on H-terminated Si(100)"Appl.Surf.Sci.,. 159/160. 201-209 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K.Ojima and K.Ueda: "Influence of sulfur on oxygen adsorption onto a polycrystalline Zr surface"Appl.Surf.Sci.. 165. 141-148 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K.Ojima and K.Ueda: "Oxygen adsorption induced hydrogen segragation on zirconium surface."Appl.Surface Sci.. 165. 149-153 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Kazuyuki Ueda: "Two-dimensionnal hydrogen chemical state analysis on silicon and silicon-oxide surfaces"Proc.3rd Internl.Symp.Advanced Sci.& Technol.Si Materials. hawaii, Nov.2000. 535-542

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K.Ueda, K.Ishikawa and M.Yoshimura: "A New System of Two-Dimensonal Hydrogen Analysis and Application to Metal Surfaces"J.Alloys and Comp.. 293-295. 361-363 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K.Ishikawa, K.Ueda and M.Yoshimura: "New development of scanning-type microscope for two-dimensional hydrogen distribution using electron-stimulated desorption method"Surf.Sci.. 433-435. 244-248 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K.Ueda, T.Ushirosako and M.Yoshimura: "Surfactant effect of atomic hydrogen on silicide-formation of nickel on Si (110) surfaces"Thin Solid Film. 343-344. 612-615 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] I.Ono, M.Yoshimura and K.Ueda: "Atomistic study of nickel silicide structures on Si (100) by tunneling microscopy."J.Vac.Sci.Technol.B. 16-6. 2947-2951 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M.Yoshimura, T.An, I.Ono and K.Ueda: "Nickel-induced surface reconstructions on Si (110) studied by STM"Surf.Sci.. 433-435. 470-474 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Keiko Ogai and Kazuyuki Ueda: "Nondestructive depth profiling by specimen tilting using scanning electronmicroscope-energy dispersive X-ray spectrometer"Jpn.J.Appl.Phys.. 40. 910-913 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K.Umezawa, S.Nakanishi, M.Yoshimura, K.Ojima, K.Ueda, and W.M.Gibson: "Ag/Cu (111) surface structure and metal epitaxy by impact-collision ion-scattering spectroscopy and scanning tunneling microscopy"Phys.Rev.B. 63. 035402 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Kazuyuki Ueda and Keiko Ogai: "Two-dimensional hydrogen chemical state analysis by a scanningelectron-stimulated desorption ion microscope"Surf.Sci.. 462. 1-5 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K.Ueda, K.Ogai, K.Ishikawa and M.Yoshimura: "Two-dimensional hydrogen analysis of hydrogen strage allay surface by electronstimulated desorption microscopy"Jpn.J.Appl.Phys.. 39. L315-L317 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K.Ueda, K.Ishikawa, K.Ogai and M.Yoshimura: "Two-dimensional analysis of hydrogen on solid surfaces by time-of-flight electron stimulated desorption microscope"Jpn.J.Appl.Phys.. 39. 4363-4365 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Kazuyuki Ueda: "Imaging of hydrogen on solid surfaces by desorption spectroscopy"J.Cryst.Growth. 210. 416-420 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K.Ueda, K.Ishikawa and M.Yoshimura: "Two-dimensional hydrogen distribution on solid surface studied by electron stimulated desorption microscopy and Ni-silicides on H-terminated Si (100) surfaces"Appl.Surf.Sci.. 159/160. 201-209 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] T.An, M.Yoshimura and K.Ueda: "Surface Structure of Si (110) "7x2" -Sn Observed by Scanning Tunneling Microscopy"Jpn.J.Appl.Phys.. 39. 4635-4636 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M.Yoshimura, T.An and K.Ueda: "Observation of Si (110) surfaces by high-temperature scanning tunnelingmicroscopy"Jpn.J.Appl.Phys.. 39. 4432-4434 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Kaoru Ojima and Kaoru Ueda: "Influence of sulfur on oxygen adsorption onto a polycrystalline Zr surface"Appl.Surf.Sci.. 165. 141-148 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Kaoru Ojima and Kazuyuki Ueda: "Oxygen adsorption induced hydrogen segragation on zirconium surface."Appl.Surf.Sci.. 165. 149-153 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より

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公開日: 2002-03-26  

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