超音速分子ビームによる機能性極薄膜作成プロセスの研究

2007 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 17656239
• 研究機関: 独立行政法人日本原子力研究開発機構
• 研究代表者: 吉越 章隆 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究副主幹 (00283490)
• 研究分担者: 寺岡 有殿 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究主幹 (10343922)
• キーワード: 超音速分子線 / 表面ナノ薄膜形成プロセス / 放射光リアルタイム光電子分光 / 吸着過程 / 並進運動エネルギー / 表面反応ダイナミクス / Si / その場観察

研究概要

本研究の目的は、超音速分子ビームを固体表面に照射して熱反応等では不可能な化学反応を誘起し、機能性極薄膜を形成する方法を探索するとともにその反応機構を解明することにある。多くの研究成果が得られたがその中で平成19年度においては、(i)Si(111)-7x7表面、(ii)Ge(001)-2x1表面の酸素吸着過程における酸素分子の並進運動エネルギーの効果を中心に調べた。Si(111)-7x7表面の室温、ガス吸着条件における酸化反応の01sおよびSi 2pリアルタイム光電子分光スペクトルの詳細な解析から、酸素結合

研究成果

• [雑誌論文] SR-PES and STM observation of metastable chgmisorption state of oxygen on Si(110)-16x2 surface (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Yamamoto
  • 雑誌名: Applied Surface Science (印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Vibratianally-assisted dissociative adsorption of oxygen on Ru(0001)-p(2x)-O (2007)
  • 著者名/発表者名: S. Takahashi
  • 雑誌名: Japanese Journal Applied Physics Vol.146,No.4B ページ: 1888-1890
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of vibrational and rotational exciation on the dissociative adsorption of O_2 on Cu surfaces (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Moritani
  • 雑誌名: Journal Physical Chemistry 111 ページ: 9961-9967
  • 査読あり
• [雑誌論文] Direct hsertion of oxygen atoms into the backbonds of subsurace Si at oms using translational energies of oxygen atom beams (2007)
  • 著者名/発表者名: M. Tagawa
  • 雑誌名: Applied Physicsl etters 91 ページ: 033504-033506
  • 査読あり
• [雑誌論文] Real-time observation of initial thermal oxidation on Si(110)-16x2 surfaces by 01s photoemission spectroscopy using synchrotron radiation (2007)
  • 著者名/発表者名: S. Suemitsu
  • 雑誌名: Japanese Journal Applied Physics Vol.46,No4B ページ: 1888-1890
  • 査読あり
• [雑誌論文] Si(001)surface layer-by-layer oxidation studied by real-time photoelectron spectroscopy using synchrotron radiation (2007)
  • 著者名/発表者名: S. Ogawa
  • 雑誌名: Japanese Journal Applied Physics Vol.46,No.5B ページ: 3244-3254
  • 査読あり
• [雑誌論文] Si(001)表面における酸化膜形成過程とSiO脱離の共存機構 (2007)
  • 著者名/発表者名: 寺岡 有殿
  • 雑誌名: 電気学会論文誌C 127 ページ: 133-139
  • 査読あり
• [雑誌論文] 超音速酸素分子ビームによる並進運動エネルギー誘起Ti(0001)表面酸化反応 (2007)
  • 著者名/発表者名: 小川 修一
  • 雑誌名: 電気学会論文誌C 127 ページ: 140-145
  • 査読あり
• [学会発表] 酸素分子によるSi(111)-7x7の酸化反応ダイナミクスと初期吸着確率の表面温度依存性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 吉越 章隆
  • 学会等名: 第55回応用物理学学術講演会
  • 発表場所: 日大理工、千葉
  • 年月日: 2008-03-27
• [学会発表] Si(111)-7x7表面の室温酸化におけるレストアトムの放射光xpsによるリアルタイム観察 (2008)
  • 著者名/発表者名: 吉越 章隆
  • 学会等名: 第55回応用物理学学術講演会
  • 発表場所: 日大理工、千葉
  • 年月日: 2008-03-27
• [学会発表] Si(110)面上1原子層酸化膜の形成過程とその界面結合状態 (2008)
  • 著者名/発表者名: 山本 喜久
  • 学会等名: 第55回応用物理学学術講演会
  • 発表場所: 日大理工、千葉
  • 年月日: 2008-03-27
• [学会発表] 水素終端Si(110)表面UV/O_3酸化過程のXPS解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 中野 卓哉
  • 学会等名: 第55回応用物理学学術講演会
  • 発表場所: 日大理工、千葉
  • 年月日: 2008-03-27
• [学会発表] 超熱酸素分子線によるCu(410)表面の酸化物生成の表面温度依存性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 岡田 美智雄
  • 学会等名: 第55回応用物理学学術講演会
  • 発表場所: 日大理工、千葉
  • 年月日: 2008-03-27
• [学会発表] SR-PESとSTMによるSi(110)-16x2室温酸化表面上の準安定状態の観察 (2008)
  • 著者名/発表者名: 富樫 秀晃
  • 学会等名: 第55回応用物理学学術講演会
  • 発表場所: 日大理工、千葉
  • 年月日: 2008-03-27
• [学会発表] タングステン表面に注入された不純物元素の深さ分布と化学結合状態に関する研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 上浦 良文
  • 学会等名: 第55回応用物理学学術講演会
  • 発表場所: 日大理工、千葉
  • 年月日: 2008-03-27
• [学会発表] Bonding structure of ultarthin oxides on Si(110)surface (2008)
  • 著者名/発表者名: 山本 喜久
  • 学会等名: MRS spring meeting 2008
  • 発表場所: San Francisco
  • 年月日: 2008-03-27
• [学会発表] Real time observation of O_2 adsorption on SI(111)-7x7 at 300K by use of synchrotron radiation O1s and Si2p XPS (2008)
  • 著者名/発表者名: Akitaka Yoshigoe
  • 学会等名: Symposium on Surface and Nano Science 2008(SSNS08)
  • 発表場所: Appi,Iwate
  • 年月日: 2008-01-22
• [学会発表] SiO_2/Si(001)界面における酸化誘起欠陥と酸素分子の反応過程 (2008)
  • 著者名/発表者名: 小川 修一
  • 学会等名: 第13回ゲートスタック研究会
  • 発表場所: 三島市
  • 年月日: 2008-01-14
• [学会発表] SR-PESとSTMによるSi(110)-16x2表面上準安定酸化状態の観察 (2008)
  • 著者名/発表者名: 山本 喜久
  • 学会等名: 第13回ゲートスタック研究会
  • 発表場所: 三島市
  • 年月日: 2008-01-14
• [学会発表] Si(110)-16x2面上極薄酸化膜形成過程とその界面構造 (2008)
  • 著者名/発表者名: 山本 喜久
  • 学会等名: 第13回ゲートスタック研究会
  • 発表場所: 三島市
  • 年月日: 2008-01-14
• [学会発表] Si(111)表面の酸化反応ダイナミクスと初期吸着確率の表面温度依存性の関係 (2008)
  • 著者名/発表者名: 吉越 章隆
  • 学会等名: 第21回日本放射光学会・放射光科学合同シンポジウム
  • 発表場所: 立命館大学草津キャンパス
  • 年月日: 2008-01-12
• [学会発表] 放射光リアルタイム01sおよびSi2p光電子分光で観た酸素ガスによるSi(111)表面の室温酸化反応 (2008)
  • 著者名/発表者名: 吉越 章隆
  • 学会等名: 第21回日本放射光学会・放射光科学合同シンポジウム
  • 発表場所: 立命館大学草津キャンパス
  • 年月日: 2008-01-12
• [学会発表] Incident kinetic energy of O_2 and surface temperature dependence of inihal sticking probabihty for Si(111)-7×7 investigated by real-time XPS combined with supersonic molecular beam (2007)
  • 著者名/発表者名: Akitaka Yoshigoe
  • 学会等名: 4th International Symposium on Practical Surface Analysis and 6th Klorea-Japan Internatlonal Symposium on Surface Analysis
  • 発表場所: 金沢音楽堂
  • 年月日: 2007-11-25
• [学会発表] SR-PES and STM observation of metastable chemisorption state of oxygenon Si(110)-16x2 (2007)
  • 著者名/発表者名: Y. Yamamoto
  • 学会等名: International Symposium on control of semiconductor interface
  • 発表場所: Sendai in Japan
  • 年月日: 2007-11-12
• [学会発表] Time resolved 01s&Si2p XIPS for oxidation of Si(111)-7x7 at 300K (2007)
  • 著者名/発表者名: Akitaka Yoshigoe
  • 学会等名: 9th International Confbrence on Atomicany controlled Syrfaces, Interfaces and Nanostructures
  • 発表場所: 東大生産技術研究所
  • 年月日: 2007-11-11
• [学会発表] Diameter dependence of hydrogen adsorption on single-walled carbon nanotubes (2007)
  • 著者名/発表者名: A. Tokura
  • 学会等名: 9th International Conerence on Atomically controlled Syrfaces, Interfaces and Nanostructures
  • 発表場所: Sendai in Japan
  • 年月日: 2007-11-11
• [学会発表] Temperature dependence of the oxidation-induced strain at SiO_2/Si(001)interface studied by XPS synchrotron radiation (2007)
  • 著者名/発表者名: S. Ogawa
  • 学会等名: 9th International Conference on Atomically controlled Syrfaces, Interfaces and Nanostructures
  • 発表場所: Sendai in Japan
  • 年月日: 2007-11-11
• [学会発表] Metastable chemisorption state of oxygen on Si(110)-16x2 surface observedby SR-PES (2007)
  • 著者名/発表者名: 山本 喜久
  • 学会等名: Third International Workshop on New Group IV Semiconductor Nanoelectronics
  • 発表場所: Sendai in Japan
  • 年月日: 2007-11-08
• [学会発表] SR-XPS analysis for AIN layer formed on Al(111) at 473K by supersonic N_2 molecular beams (2007)
  • 著者名/発表者名: Yuden Teraoka
  • 学会等名: 4th International Symposium on Practical Surface Analysis and 6th Korea-Japan International Symposium on Surface Analysis
  • 発表場所: Sendai in Japan
  • 年月日: 2007-11-08
• [学会発表] 初期吸着確率の入射運動エネルギーおよびその表面温度依存性にみるSi(111)-7×7表面への酸素分子の吸着ダイナミクス (2007)
  • 著者名/発表者名: 吉越 章隆、寺岡 有殿
  • 学会等名: 第27回表面科学講演大会
  • 発表場所: 東大生産技術研究所
  • 年月日: 2007-11-01
• [学会発表] Si(111)-7×7表面への酸素分子の室温吸着過程の放射光光電子分光によるリアルタイム観察-01sおよびSi2pの時間変化およびその相関- (2007)
  • 著者名/発表者名: 吉越 章隆
  • 学会等名: 第27回表面科学講演大会
  • 発表場所: 東大生産技術研究所
  • 年月日: 2007-11-01
• [学会発表] Chemical reactions of hydrogenated diamond-like carbon thin films withoxygen atoms (2007)
  • 著者名/発表者名: 田川 雅人
  • 学会等名: 第51回宇宙科学技術連合講演会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター
  • 年月日: 2007-10-29
• [学会発表] Oxidation of Pt(111)surface by hyperthermal oxygen molecular beam (2007)
  • 著者名/発表者名: 松本 祥志
  • 学会等名: Second International Symposium on Atomic Technology
  • 発表場所: Awaji in Japan
  • 年月日: 2007-10-01
• [学会発表] 高分解能XPSおよび超音速分子線法による4H-SiC(0001)表面の酸化過程の研究 (2007)
  • 著者名/発表者名: 高橋 真
  • 学会等名: 日本物理学会第62回年次大会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2007-09-21
• [学会発表] Real-time monitoring of initial oxidation of Si(110)-16x2 surface by Si2p photoemission spectroscopy (2007)
  • 著者名/発表者名: 山本 喜久
  • 学会等名: The 2007 International Conference on Solid StateDevices and Materials(SSDM)
  • 発表場所: Tsukuba International Congress Center(EPOCHALTSUKUBA)
  • 年月日: 2007-09-18
• [学会発表] Nitridation of Al(111)Surface induced by supersonic Nitrogen Molecular Beams as observed by in-situ photoemission spectroscopy with synchrotronradiation (2007)
  • 著者名/発表者名: Yuden Teraoka
  • 学会等名: 12th European Conference on Applications of Surface and Interace Analysis(ECASIA'O7)
  • 発表場所: Brussels-Flagey
  • 年月日: 2007-09-09
• [学会発表] Observation of metasgable O_2 adsorption structure on Si(111)-7x7 at room temperature by real-time 01s&Si2p XPS using synchrotron radiation (2007)
  • 著者名/発表者名: Akitaka Yoshigoe
  • 学会等名: 12th European Conference on Applications of Surface and Interace Analysis(ECASIA'O7)
  • 発表場所: Brussels-Flagey
  • 年月日: 2007-09-09
• [学会発表] Si(111)-7x7表面の室温酸化における01sおよびSi2p光電子スペクトルの時間変化 (2007)
  • 著者名/発表者名: 吉越 章隆
  • 学会等名: 第68回応用物理学学術講演会
  • 発表場所: 北海道工業大学
  • 年月日: 2007-09-04
• [学会発表] 統合Si酸化反応モデルの実験的検証(2):界面酸化速度のO_2圧力依存性 (2007)
  • 著者名/発表者名: 小川 修一
  • 学会等名: 第68回応用物理学学術講演会
  • 発表場所: 北海道工業大学
  • 年月日: 2007-09-04
• [学会発表] Si(110)-16x2表面の急速初期酸化現象と表面再配列 (2007)
  • 著者名/発表者名: 富樫 秀晃
  • 学会等名: 第68回応用物理学学術講演会
  • 発表場所: 北海道工業大学
  • 年月日: 2007-09-04
• [学会発表] Si(110)-16x2面のリアルタイムSR-XPS観察と自己触媒反応モデル (2007)
  • 著者名/発表者名: 山本 喜久
  • 学会等名: 第68回応用物理学学術講演会
  • 発表場所: 北海道工業大学
  • 年月日: 2007-09-04
• [学会発表] 放射光XPSによるGe_3N_4膜の化学結合状態及び熱脱離過程のその場観察 (2007)
  • 著者名/発表者名: 細井 卓治
  • 学会等名: 第68回応用物理学学術講演会
  • 発表場所: 北海道工業大学
  • 年月日: 2007-09-04
• [学会発表] Real-time photoelectron spectroscopy study on the oxidation-induced strained Si atom at SiO_2/Si(001) illterface:dependence on oxidation temperature (2007)
  • 著者名/発表者名: S. Ogawa
  • 学会等名: 17th international Vacuum Congress(IVC-17), 13th International Conferemce on Surface Science (ICSS-13), International Conerence on Nano Science and Technology(ICN+T2007)
  • 発表場所: Stockholm
  • 年月日: 2007-07-02
• [学会発表] In-situ observation of oxidation on Si(111)-7x7 surface at room temperatureby use of synchrotron radiation x-ray photoelectron spectroscopy (2007)
  • 著者名/発表者名: Akitaka Yoshigoe
  • 学会等名: 2nd Japan-Korea Symposium on Surface Nanostructure
  • 発表場所: Matsushima,Miyagi
  • 年月日: 2007-06-19
• [学会発表] Metastable moleculary chemisorbed oxygen adsorbate on Si(111)-7x7 sufaceo bserved by synchrotron radiation real-time photoelectron spectroscopy (2007)
  • 著者名/発表者名: Akitaka Yoshigoe
  • 学会等名: The 3rd International Workshop on Oxidation Reactions
  • 発表場所: Suita,Osaka
  • 年月日: 2007-05-10
• [学会発表] Effects of vibrational and rotational excitations on the dissociative adsorption of O_2 on Cu surfaces (2007)
  • 著者名/発表者名: Kousuke Moritani
  • 学会等名: The 3rd International Workshop on Oxidation Reactions
  • 発表場所: Suita,Osaka
  • 年月日: 2007-05-10
• [学会発表] Photoemission study of the oxidation process via hyperthermal O_2 adsorption at Cu and Cu_3Au (2007)
  • 著者名/発表者名: M. Okada
  • 学会等名: The 3rd International Workshop on Oxidation Reactions
  • 発表場所: Suita,Osaka
  • 年月日: 2007-05-10
• [学会発表] Oxidation reaction-kinetics on Ti(0001) surface studied by real-time monitoring methods of XPS,UPS and RHEED combined with AES (2007)
  • 著者名/発表者名: Y. Takakuwa
  • 学会等名: The 3rd International Workshop on Oxidation Reactions
  • 発表場所: Suita,Osaka
  • 年月日: 2007-05-10
• [学会発表] A study on the causes of bias temperature instability in advanced gate stacks (2007)
  • 著者名/発表者名: S. Fujieda
  • 学会等名: 211th Meeting of the Electrochemical Society
  • 発表場所: Chicago,Illinois
  • 年月日: 2007-05-06
• [学会発表] XPS and STM studies on initial oxidation of Si(110)-16x2 (2007)
  • 著者名/発表者名: M. Suemitsu
  • 学会等名: 2007MRS Spring Meeting
  • 発表場所: San Francisco
  • 年月日: 2007-04-09