超音速分子線を用いた半導体表面反応ダイナミックスの分子論的解明

使用超音速分子束对半导体表面反应动力学进行分子阐明

• 批准号: 03243221
• 负责人: 並木 章
• 金额: $ 2.05万
• 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: 1991
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1991 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-03243221/
• 关键词: アルカリ吸着; 吸着確率; レ-ザ-分光; 表面電子移動

Si表面上にGaAs単結晶を成長させる時に現れる重要な反応は,吸着したGa金属原子とAs_2非金属ガス分子の反応である。本研究では,この様な反応を相定し,まず吸着アルカリ金属原子とNO分子の反応の研究を行った。実験上の特徴は,入射NO分子のエネルギ-が完全に揃った,いわゆる超音速分子線を発生させ,それを良くキャラクタライズされたSi表面上に衝突させ,散乱NO分子と吸着原子を同時測定したことにある。この手法により,表面吸着反応のダイナミカナルな測面を浮きぼりにして,表面反応機構を解明する。この一年間の研究で次の様な成果を得るに至った。(1).オ-ジェ電子分光(AES)測定により,K及びCsの被覆率Θ_Mの函数として,NOの吸着確率Sを求めた。SはΘ_Mに対してほぼ線形に増大した。又,SはNOの吸着が進行するにつれて,ほぼ指数函数的に減少し,やがて零となった。これら一連の事実は,KやCsの吸着子とNO分子が局所的に反応していることを示している。(2) レ-ザ-分光法(REMPI)により,散乱してくるNO分子の挙動につき調べた。散乱成分としては,吸着脱離散乱と直接非弾性散乱成分とがある。NOの入射エネルギ-が0.30eV以上では,現在の系では,直接非弾性散乱が支配的である。即ち,散乱は表面との1回衝突のうちに生ずる。アルカリ吸着Si(100)表面にNOビ-ムを導入すると反応の初期に散乱は殆んど観測されなかった。これは,すべてのNO分子が表面吸着を起こしていることを示しているが,その反応は,前記(1)の結果と組み合わせると,アルカリ吸着子と1回の衝突過程の内に発生していると結論される。(3) 表面吸着は,吸着アルカリ原子から入射NO分子への電子移動が最初のアクションとして大事である。

GaAs crystal growth on Si surface is very important for the reaction between Ga metal atoms and As_2 nonmetal molecules. In this paper, we aim to determine the reaction mechanism of NO molecules and adsorbed metal atoms. The characteristics of the incident NO molecule are completely different, and the supersonic molecular line is generated, and the collision of the incident NO molecule on the Si surface is determined simultaneously. This method, surface adsorption reaction, surface measurement, surface reaction mechanism analysis The results of this research in one year were obtained from time to time. (1). A function of K and Cs coverage Θ_M determined by electron spectroscopy (AES) to determine NO sorption accuracy S. S 0_M is the line shape of the increase. In addition, the adsorption of NO by S is carried out, and the exponential function is reduced. In this case,K, Cs, NO molecules and their corresponding reactions are shown. (2)REMPI (REMPI) is a method for detecting and scattering NO molecules. Scattered components, absorption and detachment, direct and non-scattered components NO incident-0.30eV or more, now, direct non-random dominated. That is, the surface of the scattered. The surface of Si(100) is adsorbed on the surface of Si(100) and the initial scattering of NO is detected. The results of the above (1) and the results of the above (2) are as follows: (1) The adsorption of NO molecules on the surface of the molecule occurs in the process of collision. (3)Surface adsorption, adsorption of atoms, electron movement of incident NO molecules, initial absorption, and major events.

项目成果

並木 章,鈴木 進,等: "A molecular beam study of alkali promotion of ND sticking on Si(100);Local promotion in a single collision regime" Journal of Chemical Physics.

Akira Namiki、Susumu Suzuki 等人：“对 ND 粘附在 Si(100) 上的碱促进的分子束研究；单一碰撞状态下的局部促进”化学物理杂志。