ヘリウム準安定原子衝突による吸着分子の最外結合・反結合電子軌道占有状態の検出

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本研究は,半導体表面上の単純分子吸着系に準安定原子脱励起分光(MDS)を適用して,吸着分子の電子軌道の立体的描像を得ることを目的にしている。本年度は,昨年からの積み残しである速度制御可能な新しいタイプの準安定原子ビ-ム源の製作と既設のMDS装置を用いた測定,の両面から研究を進めた。1.速度可変ヘリウム準安定原子源の開発:1〜2keVの一次He^+ビ-ムを約100eVまで減速してアルカリ金属原子と衝突させることにより,アルカルs準位からの電子移行でHe^*準安定原子を作る。ここで減速電圧を変化させることにより,生成He^*のエネルギ-を制御した。高効率の三重項He^*生成が期待できるHe -Na衝突系を選んだ結果,He^+→He^*変換効率が約10^<-4>でHe^*フラックス約10 ^8s_<-1>cm^<-2>を得た。これをSi(100)上のK吸着層に照射した結果,MDS-K4sピ-ク位置が熱速度He^*の場合よりも約0.5eV高エネルギ-側へシフトした。He^*-K間反発ポテンシャルの壁に当たったところでオ-ジェ脱励起が起きているものと思われる。2.Cs/Si(100)表面上の酸素吸着状態のMDSーUPS同時測定による研究:MDSにより02pピ-ク位置がUPSによるものより約-1.0eVシフトすること,両者のモニタ-領域の違いを反映したスペクトル形状などから,下地Si原子間のブリッジサイトに侵入した酸素Csと結合した酸素が共存することを見いだした。