| 研究概要 |
光誘起表面反応を併用したCVD法によるダイヤモンド膜の低温形成ダイヤモンド膜の気相生成上の課題のひとつに,高基体温度(800〜900℃)がある。これは,sp3軌道を維持するために表面のC原子のダングリングボンドを終端するH原子が,高温(700℃以上)でないと脱離しないためである。そこで,本研究では,ダイヤモンド表面を終端するH原子及びO原子に着目し,光励起反応を用いた原子の吸着・脱離過程について動的に測定することを目的とする。この結果得られた知見を基に,H原子やO原子を低温脱離させる光誘起表面反応を実現することを目指す。
本年度は,高圧合成Ib型(100)単結晶を用いて,昨年作製したドース機構を用いて,試料表面のダングリングボンドを水素により終端する処理を行った。超高真空中に残存する水素と区別するために重水素を用い,1000Kに加熱した試料表面での水素分子の熱解離を利用した。光励起脱離の測定を行うためには,試料表面が目的とする終端構造である必要があるため,水素終端試料から熱脱離する水素分子の質量スペクトル測定を行い,熱脱離測定によって試料表面の終端構造を確認した。得られた水素終端表面に対して,Nd : YAGレーザーの4倍波を照射し光脱離する種の特定および試料温度依存性の測定を行っている。
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