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光電子放射分光分析装置にダブルモノクロメーターを導入、測定系を改良して半導体試料の高分解能スペクトル測定をおこなった。半導体試料としては、最も広く利用されているシリコンウエハーを対象とし、表面を清浄化した試料についてスペクトル測定を行った。その結果、シリコン中への不純物ドープによるp型、n型の物性の相違、および不純物濃度による光電子放射しきいエネルギーの変化、スペクトル構造の変化を見出すことができた。また、シリコン表面の面方位によってスペクトルの形状が特徴的に変化することを明らかにした。これらの変化は、表面付近でのバンドの曲がりやシリコン表面の表面準位の状態を反映していることがわかった。これらの結果より、本方法により大気下での半導体表面の分析、評価が可能であることを示すことができた。さらに、本方法では大気中での紫外光電子検出が可能であることを利用して、シリコン表面の大気中での表面酸化過程をその場測定した。その結果、シリコン(100)面では従来から提唱されているLayer by Layerの酸化過程が起こっていないことがわかった。また、本方法の表面分析深さについて知見を得た。さらに、水面上にRu錯体を展開し、水面上でのLB単分子膜の高分解能紫外光電子放射スペクトル測定を行ない、水面上での錯体濃度と光電子放射しきいエネルギーの関係を明らかにした。光電子しきいエネルギーは、表面張力の変化によく対応しており、水面上での錯体分子の2次元集合状態を本方法により評価できることがわかった。さらに幅広い試料に本方法を適用し、本方法の有用性を明らかにする予定である。
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