レ-ザ-共鳴イオン化法によるCH_3の計測

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CH_3やSiH_3などのラジカルは、CVDプロセス中でキ-ラジカルの一つと考えられているが、非蛍光性であるため従来分光的手法による計測が困難であった。本研究の目的は、CH_3など非蛍光性ラジカルを高い空間・時間分解能で計測する手法としてレ-ザ-共鳴イオン化法(RIS)による計測法を確立することである。本年度は、ArFレ-ザ-によるフラッシュホトリシスにより生成した。CH_3ラジカル計測対象として、素過程計測法の開発を主に行なった。合せて、プラズマ中のCH_3の計測法開発についても実験的研究を行なった。その結果、1.アセトンをArFレ-ザ-で光分解して、発生したCH_3に2+1RISを適用して、CH_3の検出を行なった。その際、検知下限は5×10^<13>cm^<-3>程度と推定された。2.ArFレ-ザ-とRIS用色素レ-ザ-の発振のタイミングを変化してCH_3密度の時間変化を測定し、その消失速度より再結合反応係数として5.3×10^<-11>cm^3/sを得た。3.プラズマ中のCH_3をRISにより検出するため、オプトガルバノ分光法(OGS)を併用し、検知下限を実験的に調べた。OGS法では、10_7個程度のイオン化が起これば信号を検出できることが明らかとなった。これは現在の実験技術で十分検出可能な範囲である。