金属・半導体の表面状態と蒸発現象に関する分子論的研究

金属和半导体表面态和蒸发现象的分子研究

• 批准号: 05650731
• 负责人: 喜多 善史
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-05650731/
• 关键词: 金属・半導体; Zn,Cd,Sb; 蒸発; 蒸気圧; 蒸発エンタルピー; 分子論; 模型理論; 調和振動子模型

蒸発現象を物性論的(分子論的)観点より追求し、蒸発過程を伴う工業プロセスの高度化・精密化を図るために、実験的には超高真空下で種々の温度において、固体および液体金属・半導体について蒸発速度・蒸気圧を測定して蒸発のエンタルピーを求め、また理論的には調和振動子模型に基づいて以前に求めた金属・半導体の蒸発エンタルピーと比較検討した。すなわち、クヌーセンセルを装着した現有の真空容器に、本申請により購入したターボ分子ポンプを含む超高真空排気装置を取り付け、さらに仕事関数測定装置を独自に作製して真空容器に組み込み、測定装置を構成した。つぎに、固体および液体Zn,Cd,Sbを各々クヌーセンセルに挿入して種々の温度で蒸発させ、冷却板に凝縮させて蒸発速度を求めた。本測定値はいずれも従来の測定値と比べて20%程度高い値となった。これは主として装置定数決定上の問題によるものと考えて現在検討中である。しかし、蒸発速度から求めた蒸気圧の対数と温度の逆数の関係はほぼ直線で表され、蒸発のエンタルピーは±5%以内で従来の測定値と一致した。また、仕事関数の測定に関しては、参照極金属板の表面状態の不安定性などのため安定な電子流が得られず、安定に測定するために装置を検討・改良している。調和振動子模型により以前に求めた純金属・半導体の蒸発のエンタルピーは、従来の測定値および本測定値のいずれとも±20%以内で一致している。なお、この模型理論を単純な溶融塩にも拡張して、蒸発エンタルピーを計算したところ(11.研究発表参照)、従来の実験値を±20%以内で再現し、この模型理論は金属、半導体および単純溶融塩に広く適用できることが分かった。

Evaporation phenomena: physical property theory (molecular theory) point of view, evaporation process accompanied by industrial upgrading, precision, practical, ultra-high vacuum, seed temperature, solid, liquid metal, semiconductor, evaporation speed, evaporation pressure measurement The theory of harmonic oscillator is based on the comparison of metals and semiconductors. The vacuum vessel is assembled, and the ultra-high vacuum exhaust device is purchased and manufactured independently. For Zn,Cd,Sb, solid, and liquid, the temperature of the cooling plate, the evaporation rate, and the condensation rate of the cooling plate are determined. This measurement is 20% higher. The number of devices is determined by the number of devices. The relationship between the vapor pressure and the inverse of the temperature is expressed in a straight line, and the vapor pressure is within ±5% of the measured value. The stability of the surface state of the reference electrode metal plate and the stability of the electron flow are studied and improved. The harmonic oscillator model is consistent within ±20% of the measured values of pure metals and semiconductors. The model theory is applicable to pure melt, semiconductor and pure melt.

项目成果

T.Iida,Y.Kita,Z.Morita: "An Equation for Vapor Pressure and Its Application to Molten Salts" ISIJ International. 33. 75-78 (1993)

T.Iida、Y.Kita、Z.Morita：“蒸气压方程及其在熔盐中的应用”ISIJ International。