イオン衝撃による有機固体材料励起の研究

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1.はじめに今年度、機能性高分子材料として注目を集めているレジストを試料としてイオン衝撃に起因する電子的励起の研究を以下に述べる二つの方法によって行なった。2.(1)生成物分析試料としてPMMA(ポジ型レジスト)、ポリスチレン(ネガ型レジスト)をSi基板上に約0.5μmの厚さでスピンコーティングしたものを用いた。このような薄い試料を用いることにより入射エネルギーにおけるイオンの阻止能で議論できるので、大変便利である。イオン照射した試料を現像した後、残膜率を測定した。この残膜率がイオン照射の効果を表現している。縦軸に残膜率をとり、横軸に照射量をとりデータをプロットすると各入射イオンに対して特異的な曲線が得られる。このような曲線の解析から阻止能の大きなイオンで照射する程、少ないエネルギー付与で反応が進行することが明らかとなった。今後はより精密なデータを系統的にとる予定である。(2)時間分解スペクトルの測定上記の生成物分析法と併行して、これと相補的関係のある時間分解スペクトル法によっても研究を行なった。今年度は測定システムの製作及び性能試験を行った。本方法ではビームをパルス化することが不可欠であるがパルス波形を測定したところ設計値を上まわる短いパルスが得られていることが明らかとなった。また製作したシステムによりイオン照射に起因するポリスチレン中のベンゼンエキシマーの発光の時間分解スペクトルを統計よく測定することができた。今後はより精密なスペクトルを系統的にとる予定である。