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固体表面における異種分子間光化学反応機構の研究

固体表面不同分子之间的光化学反应机理研究

基本信息

批准号：
09740512
负责人：
高岡毅
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至 1998
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09740512/
关键词：
表面光化学分子線触媒赤外分光質量分析 CO 酸化反応

项目摘要

本研究では、固体表面における光化学反応機構の解明と新たな反応の発見を目標としている。表面反応としては触媒反応とも関係のある2分子反応を考える。2分子間で起こる光化学反応では、少なくとも一方の分子が光励起されるが、本研究では、もう一方の分子を超音速分子線の技術を用いて運動エネルギーを励起することにより、詳しく反応機構を調べ、さらに新たな反応の発見を目指した。反応に関与する2分子の一方を光で励起し、もう一方の運動エネルギーを超音速分子線で励起するが、まず、各励起について知る必要がある。とくに後者の、運動エネルギーを励起した分子と固体表面の反応については、研究例が非常に少ない。そこで、まず、超音速分子線技術を用いて作成した分子と固体表面の吸着反応を調べた。半導体産業において重要なシリコン表面窒化反応に関連してSi(100)表面におけるNH_3分子の吸着について実験を行った。Si(100)清浄表面にNH_3分子を照射するとNH_3分子がNH_2とHに解離して吸着する。表面が100K程度の低温の場合はSi(100)表面におけるNH_3分子の吸着確率は1.0であるが、温度が上がるにつれて吸着確率が減少することが明らかになった。表面温度が300Kでは吸着確率が0.9であるのに対し、600Kでは0.4と減少する。こういった実験結果を考察することにより、分子は表面に照射されると一旦表面近傍の準安定状態に捕捉され、その後に吸着状態に入ること、またそれら状態間のエネルギー関係などを明らかにした。超音速分子線技術を用いて作成した分子と固体表面の反応について調べた上で、次の段階として目標とした、光励起と運動エネルギーの励起を同時に行う実験を行う予定であったが、残念ながら運動エネルギーの励起に関する実験を行うにとどまった。

This study is aimed at elucidating the mechanism of photochemical reaction on solid surfaces. A study of the relationship between the two molecules 2. Photochemical reactions between molecules are stimulated by light. In this study, the molecules of one side are excited by light. In this study, the molecules of one side are excited by supersonic molecular lines. The two molecules are excited by light, excited by motion, excited by supersonic molecular lines, excited by light, excited by motion, excited by motion. The latter, motion, excitation, molecular reaction, solid surface reaction, research examples are very rare. The molecular adsorption reaction on solid surfaces is modulated by using the supersonic molecular line technology. The adsorption of NH_3 molecules on Si(100) surfaces is an important part of semiconductor industry. Si(100) surface NH_3 molecules irradiated, NH_3 molecules dissociated and adsorbed. The adsorption accuracy of NH_3 molecule on Si(100) surface at low temperature of 100K is 1.0%, and the adsorption accuracy decreases at high temperature. The adsorption accuracy decreases from 0.9 to 600K. The results of this investigation are as follows: 1. The molecular surface is irradiated; 2. The adsorption state is captured near the surface; 3. The molecular surface is irradiated; 4. The adsorption state is captured; and 4. The molecular surface is irradiated. Supersonic molecular line technology is used to create molecules on solid surfaces, adjust the order of the phase, and the order of the phase.