表面反応の研究

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吸着分子の光励起脱離の機構を解明するために、Pt(001)ー5×20上にNOを吸着させ、ArFエキシマ-レ-ザ-(6.41ev)を照射して、脱離するNO分子を共鳴2光子イオン化法を用いて、状態弁別した検出を行った。その結果、試料温度80Kに対して回転温度は約300K,並進温度は回転エネルギ-により異なり、400〜550Kであった。また、入射光の偏光依存性などにより、1光子によるNOの価電子励起に伴って、脱離が起こっていることを明らかにした。特に吸着量依存性から、吸着分子の価電子励起による光励起脱離が吸着構造に非常に敏感であることの知見を得たが、まだ機構の解明には至っていない。SOR光励起による、エッチング気体を用いないSiO_2表面のエッチングの反応速度の励起波長依存性、温度依存性を測定し、これが酸素原子のK殻を励起する光(〜2.3nm)を照射する時、効率よく進むことを見いだした。導電性酸化物基板上でのモノシラン分子の水素化アモルファスシリコン薄膜の堆積では、光吸収端160nmより長波長の低圧水銀燈を用いた185nmの光の照射の効果が観測できた。そしてこれは基盤表面が関与した光誘起反応によることが明らかになった。しかし機構の解明には至っていない。塩素原子による単結晶Siの光励起異方性エッチングを調べた。高圧水銀灯の光を集光、照射し、基盤300℃でのエッチング速度は(001)、(10)、(111)の順に低下し、1Ωcm以上では(110)、(111)はエッチングが停止することを見いだした。またこのことを利用して、AFM用のティップなどを作成した。化合物半導体の有機金属気相成長で、表面反応の条件の達成と基盤表面から脱離する化学種や表面再構成のその場観察を目的とした高真空有機金属気相成長装置の建設,整備が完了した。