固体表面における高速イオン励起2次電子の研究

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本年度は高速イオン励起2次電子の測定法を確立し、数種類の物質について2次電子スペクトルの測定を行ってイオンビームシャドウイング効果との関係を調べた。以下成果を項目別に述べる。(1) 2次電子測定法本研究では2次電子強度測定の際スペクトロメータ軸の調整を正確に行う必要がある。そのためビームに対し180°方向で電子分析を行うことが有利なので特別な型の45°平行板電子分析器を作製した。すなわち入射イオンビームが分析器内を走るためその通過孔からの散乱電子の侵入を防ぐため2重分析型の構造とした。(2) オージェ電子減速スペクトルの測定単結晶試料を用いイオンビームシャドウイング条件(低指数軸方向入射の条件)でオージェ電子スペクトルを測定し、その減速スペクトルのエネルギー幅から低速電子の固体阻止能を決定した。まずSiについて〈110〉入射条件での測定からSiのKオージェ電子(1.62KeV)に対するSi結晶の阻止能1.50±0.08(eV/Å),およびGaPについて〈111〉入射条件での測定からPのKオージェ電子(1.86KeV)に対するGaP結晶の阻止能1.7±0.1(eV/Å)をそれぞれ得た。(3) 連続スペクトルにおけるシャドウイング効果従来シャドウイング効果によって2次電子総数が数10%程度まで減少することが定性的に知られていた。この現象は薄膜結晶の評価などの応用の可能性があるので、我々は10〜30MeV【He^(++)】を用いて2次電子スペクトルをシャドウイング条件で調べた。Siについての結果は、シャドウイングのため電子強度は約50%に減少し電子エネルギーが約2KeV以上では減少率は一定であった。さらに減少率は軸方向を反映した値となることが見出された。