赤外-可視和周波発生によるダイヤモンド表面CH結合の振動分光

使用红外-可见和频率生成的金刚石表面 CH 键的振动光谱

基本信息

批准号：
07640667
负责人：
廣瀬千秋
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

赤外-可視和周波発生法を用いて2種類の方法で調製したダイヤモンドC(100)表面のC-H種を研究した。和周波発生法の測定装置は、パーソナルコンピューターを用いた自動波長掃引部、信号積算ソフトウェアなどを自作することにより従来より優れた信号雑音比のスペクトルを得られるよう改良して用いた。和周波発生スペクトルの入射光の偏光特性を測定し、それを解析することによって、CH、CH_2種などの同定のみならず表面でのC-H結合の傾き角についての情報が得られた。プラズマCVD法によってホモエピタキシャル成長させたC(100)表面ではCH、CH_2の2種の表面種に帰属されるバンドが観測された。このCH基の傾き角は表面法線より30〜60°であることが計算され、ダイマー構造(HC-CH)を形成していることが示唆された。このことは低速電子線回折法によって報告された(2×1)構造と一致した。またCH_2種はC_<2V>軸が表面法線から40°傾いていることが確認された。一方、研磨した表面をプラズマ水素化したC(100)試料ではC-H伸縮振動領域のスペクトルに多数のバンドが観測され、表面が乱雑な状態であることがわかった。これは、プラズマ水素化中に表面炭素が酸化によって格子欠陥になるためであろうと推測された。プラズマCVD法によってホモエピタキシャル成長させたC(100)表面が原子オーダーで整然と配列したものであることが示唆された。これらのことから、赤外-可視和周波発生法がダイヤモンド表面の成長過程の表面種の構造解析に有効であることがわかり、今後の応用が期待される。

研究了使用红外可见总和生成方法制备的钻石C（100）表面的C-H物种。总和生成方法的设备已得到改进，以便可以通过使用个人计算机，信号集成软件等创建自动波长扫描部分来获得信号噪声比的频谱，从而优于常规系统。在表面。在C（100）表面上观察到分配给两个表面物种CH和CH_2的频段，这些表面是由血浆CVD同型生长的C（100）表面。该CH组的倾斜角度与表面正常状态为30-60°，这表明它形成了二聚体结构（HC-CH）。这与缓慢的电子衍射报告的（2×1）结构一致。还证实，CH_2的C_ <2v>轴与正常的表面倾斜40°。另一方面，在C（100）样品中，抛光表面被等离子体氢化，在C-H伸展振动区域的光谱中观察到大量频带，表明表面处于凌乱状态。据推测，这是因为由于血浆氢化过程中的氧化，表面碳成为晶格缺陷。有人提出，血浆CVD以原子的顺序排列了同型生长的C（100）表面。这些发现表明，红外可见的总频率生成方法对于钻石表面生长过程中表面物种的结构分析有效，预计将来将在未来应用。