金属・半導体表面における光反応ダイナミックス

金属/半导体表面光反应动力学

• 批准号: 06239263
• 负责人: 松本 吉秦
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Okazaki National Research Institutes
• 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: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-06239263/
• 关键词: 表面光化学; 亜酸化窒素; シリコン表面; 白金表面; 飛行時間分布; 空間分布

本研究では、PtやSiの単結晶表面を用いてN_2OやNOの光化学反応ダイナミックスについて研究を行た。特にN_2Oは、どちらの表面上でもOとN_2に解離し、N_2はleV以上もの高い並進エネルギーで表面から脱離することを見出した。また、その空間分布が両表面では大きく異なる。Pt(111)表面上に吸着したN_2Oの光解離の結果生ずるN_2の空間分布は表面法線方向にピークを持つように分布している。しかし、N_2Oを表面温度95Kで飽和吸着させたSi(100)表面に193nmの紫外光を照射したときに脱離するN_2の飛行時間(TOF)分布を測定したところ、TOF分布は脱離角に大きく依存し、脱離収量は脱離角が約30°で最大となることがわかった。これは脱離収量のピークかくる通常の熱脱離にくらべて極めて特異な空間分布である。この空間分布は吸着種の配向と密接な関係があると考えられ、この点を明らかにするためにX線吸収端微細構造分光を行い、N_2Oの配向に関する知見を得た。また、励起のメカニズムを明らかにするために解離断面積、および、N_2の飛行時間分布がどのように励起波長に依存するかを調べた。この結果、N_2Oの吸着状態(物理、化学吸着)に応じて極めて異なる波長依存性があることがわかった。これらの結果から、励起のメカニズムとしては光による表面の電子状態励起によるものであるとの結論を得た。一方、NOは熱的にも光化学的にもSi(100)表面上ではN_2Oに変換されることが判明した。

In this study, the photochemical reaction of N_2O and NO on Pt/Si single crystal surface was studied. In particular, N_2O and N_2 dissociate from each other on the surface, and N_2 dissociates from each other on the surface. The spatial distribution of the surface is different. The spatial distribution of N_2 adsorbed on Pt(111) surface and resulting from photodissociation of N_2O is different from that of N_2O in the normal direction of Pt(111) surface. The time-of-flight (TOF) distribution of N_2 adsorbed to saturation at a surface temperature of 95K and desorbed from a Si(100) surface when irradiated with ultraviolet light of 193nm was measured. The TOF distribution depends largely on the detachment angle, and the amount of detachment is the largest at a detachment angle of approximately 30°. The amount of thermal detachment is usually distributed spatially. The spatial distribution of these molecules is closely related to the orientation of adsorbed species. The relationship between the orientation of N_2O and the X-ray absorption end microstructure spectroscopy is obtained. The time of flight of N_2 depends on the excitation wavelength. The results show that the adsorption state (physical and chemical adsorption) of N_2O is dependent on wavelength. The result of this is that the electron state of the surface is excited. The surface of Si(100) is characterized by the presence of N_2O.