半導体ー金属接触構造のヘリウム準安定原子と吸着キセノン光電子による微視的研究

在半导体-金属接触结构中使用氦亚稳原子和吸附氙光电子的微观研究

• 批准号: 02232216
• 负责人: 西垣 敏
• 金额: $ 0.7万
• 依托单位: Toyohashi University of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1990
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1990 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-02232216/
• 关键词: 金属ー半導体界面; 表面電子状態; 準安定原子脱励起分光; 光電子分光; 半導体表面

金属ー半導体界面構造を決めている電子論的因子を探る目的で,半導体表面上へ金属原子が単原子層レベルで吸着していく過程に沿って,最表面領域の原子構造と局所電子状態を並行して追跡する研究を進めた.電子状態のモニタ-には準安定原子脱励起分光(MDS)を用い,He*原子がオ-ジェ脱励起される系として,半導体表面上のアルカリ金属吸着系を選んだ.本年度は,予め酸化させた表面上吸着したアルカリ金属原子の振舞いの研究,及び入射He*原子の速度制御を可能にした新しい電子分光装置の試作を行った.最表面の原子構造をモニタ-するため,吸着キセノン原子の見る静電ポテンシャルを測定する方法の開発を進めているが,まだデ-タを得る段階に至っていない.本年度,イオン散乱分光(ISS)を用いて,上記と同じSi(100)表面上のアルカリ金属吸着過程を対象に,原子構造の解析を行った.以下,得られた結果を列挙する.1.酸化Si(100)表面へのCsと酸素を共吸着させたときのMDSスペクトルより,吸着Csの6s電子は,Siと結合しているOに影響されず,清浄Siに吸着したときとほゞ同じ電子状態を保つことが分かった.この6s電子は,気相から飛来した酸素分子に直接移行することにより,酸素の解離を促進させる.2.He^+イオンとアルカリ金属(Na)原子の電荷移行衝突を利用した準安定原子源から100ー200eVのHe^*ビ-ムを得て,これをK吸着層に照射した.得られたMDSーK4sピ-ク位置は,熱速度He*ビ-ムによるものより約0.5eV高結合エネルギ-側にシフトした.3.Si(100)表面へのアルカリ金属吸着過程に沿ってISSの散乱イオン強度を測定した結果,吸着原子が,2つの異なるサイトに2段過程で吸着して行くことが判明した.

The purpose of this paper is to explore the electron theory factors in the determination of the interface structure of metals and semiconductors. The study of the atomic structure and the electron state of the metal atoms on the surface of semiconductors has been carried out in parallel along the adsorption process. The electronic state of the He* atom in the quasi-stable atomic deexcitation spectroscopy (MDS),He* atom in the quasi-stable atomic deexcitation spectroscopy system, semiconductor surface in the quasi-stable metal adsorption system selection. This year, the study of the vibration of metal atoms adsorbed on the surface of the acid and the trial of a new electron spectroscopic device for the possible control of the velocity of incident He* atoms were carried out. The development of the method for the determination of the atomic structure of the most surface particles is from the first stage to the second stage. This year, the application of scattered spectroscopy (ISS) was studied, and the absorption process of metal on Si(100) surface was studied. The results are listed below: 1. Acidified Si(100) surface Cs and Cs are adsorbed on the surface of the Si(100). 2. The charge transfer conflict of metal (Na) atoms was utilized by quasi-stable atomic sources from 100 eV to 200eV. 3. The absorption process of Si (100) surface is characterized by the intensity measurement of the scattered particles along the ISS. As a result, the absorption atoms are adsorbed in two stages of the adsorption process.

项目成果

S.Nishigaki: "Potassium and Oxygen Adsorption on Si(100):Local Charge States Probed with Helium Metastables," Vacuum. 41. 632-634 (1990)

S.Nishigaki：“Si(100) 上的钾和氧吸附：用氦亚稳态探测局部电荷态”，真空。

S.Nishigaki: "Charge Transfer and Promoted Oxygen Uptake at Alkalated Si(100)Surfaces Studied by Auger Deexcitation of Helium Metastables." surface science.

S.Nishigaki：“通过氦亚稳态的俄歇去激发研究了碱化 Si(100) 表面的电荷转移和促进氧吸收。”

S.Nishigaki: "Direct Evidence of the Occupied Valence States for Adsorbed Cs Atoms on the Si(111)Surface." Physical Review B. 39. 8048-8050 (1989)

S.Nishigaki：“Si(111) 表面吸附 Cs 原子占据价态的直接证据。”

S.Nishigaki: "Metastable Deexcitation Spectroscopy Study on the Local ValenceーElectron States of the K/Si(100)2x1 Surface." Surface Science. 231. 271-279 (1990)

S.Nishigaki：“亚稳态去激发光谱研究 K/Si(100)2x1 表面的电子态。” 231. 271-279 (1990)