レーザ共鳴電離法による金属/Si(111)表面超格子の原子構造解析

激光共振电离法分析金属/Si(111)表面超晶格的原子结构

• 批准号: 04650015
• 负责人: 井上 雅彦
• 金额: $ 0.83万
• 依托单位: Nagoya 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: 1992
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1992 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-04650015/
• 关键词: レーザ共鳴電離法; スパッタリング; 表面超格子; 2次元合金

イオンビームによるスパッタリングにおいて、固体表面より放出される粒子の運動エネルギー、荷電状態などは表面第一層の幾何形状、結合エネルギー、電子状態などの物性を反映している。本研究では、このことを積極的に測定手法として利用し、単結晶表面構造の解析を行うことを目的としている。昨年度までにレーザ共鳴電離法によるスパッタFe原子の検出に成功しており、その応用を図るべく、試料としてAu/Si(111)、(Au-Cu)/Si(111)、(Au-Ag)/Si(111)を用意した。準備段階としてRBS-LEED-AES法を用いて、これらの系で形成される表面超格子構造の熱的安定性、各元素の熱的挙動、構造相転移に関する研究を行った。主な成果としては、(1)Au/Si(111)6×6構造は基板温度510℃付近で√<3>×√<3>+satelliteの構造へ整合・不整合相転移すること、(2)Au/Si(111)√<3>構造は170〜430℃付近で√<3>×√<3>+5×1構造へ相転移すること、(3)(Au-Cu)/Si(111)系ではAu/Cu比が1/4〜1/3において2次元合金相が形成され、Cu原子が安定化されること。またその時、√<3>×√<3>構造をとること、(4)(Au-Ag)/Si(111)表面では(3)と異なり、Au/Ag比よりもAu/Si比、Ag/Si比即ち各金属元素の表面被覆率が重要となることが明らかになった。現在これらの表面構造からのスパッタ金属原子をレーザ共鳴電離により検出すべく、レーザシステムの改造とデータ解析に必要な計算機シミュレーションコードの開発を行っている。

The surface of a solid, the particle motion, the state of charge, the geometry of the first layer of the surface, the binding, the electronic state, and the physical properties are reflected. This study is based on the analysis of crystal surface structure. In the past year, the resonance ionization method has been successfully used to detect Fe atoms, and the samples are Au/Si(111),(Au-Cu)/Si (111), and (Au-Ag)/Si(111). In order to prepare for the application of RBS-LEED-AES, the thermal stability of the surface superlattice structure, the thermal movement of each element and the structural phase shift are studied. The main results are as follows: (1)Au/Si(111)6×6 structure is close to the substrate temperature of 510℃<3><3>,(2)Au/Si(111) structure is close <3>to 170 ~ 430℃<3><3>,(3)(Au-Cu)/Si(111) system is close to Au/Cu ratio of 1/4 ~ 1/3, and the formation of secondary alloy phase, Cu atom stabilization. (4<3><3>)(Au-Ag)/Si(111) surface (3) Au/Ag ratio (Au/Si ratio) Ag/Si ratio (Ag/Si ratio) i.e. the surface coverage of each metal element is important. Now the surface structure of the metal atom is changed by resonance ionization, and the computer is necessary for the development of the metal atom.

项目成果

J.Yuhara,M.Inoue and K.Morita: "Commensulate-Incommensulate Phase Transition between 6×6 and √<3>×√<3>+satellite.Structures of the Au/Si(111)Surface" J.Vac.Sci.Technol.A10. 3486-3492 (1992)

J.Yuhara、M.Inoue 和 K.Morita：“6×6 和 √<3>×√<3>+satellite 之间的共通-不共通相变。Au/Si(111) 表面的结构” J.Vac。科学技术 A10。3486-3492 (1992)

J.Yuhara,M.Inoue and K.Morita: "Thormal Stability of 2D Atomic Structures of Au-Ag Adsorbates on Si(111) Surface" J.Vac.Sci.Technol.

J.Yuhara、M.Inoue 和 K.Morita：“Si(111) 表面上 Au-Ag 吸附物的二维原子结构的热稳定性”J.Vac.Sci.Technol。

M.Sasaki,J.Yuhara,M.Inoue and K.Morita: "Studies on 2D Au-Cu Binary Adsorbates on Si(111) Surface by Means of Combined LEED/AES/RBS Technigues" Surf.Sci.283. 327-332 (1993)

M.Sasaki、J.Yuhara、M.Inoue 和 K.Morita：“通过 LEED/AES/RBS 组合技术研究 Si(111) 表面上的二维 Au-Cu 二元吸附物”Surf.Sci.283。

M.Inoue: "Linear Response Theory for Velocity Distribution Meqsurement of Sputtered Neutral Particles by Means of Multiphoton Resonance Ionization" Jpn.J.Appl.Phys.31. 1530-1534 (1992)

M.Inoue：“通过多光子共振电离测量溅射中性粒子速度分布的线性响应理论”Jpn.J.Appl.Phys.31。