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準安定酸素・窒素励起種ビームによる表面酸化・窒化反応の研究

使用亚稳态氧和氮激发物种束研究表面氧化和氮化反应

基本信息

批准号：
10875004
负责人：
楠勲
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
1998
资助国家：
日本
起止时间：
1998 至 1999
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、準安定励起種を超高真空下の清浄固体表面に照射し、その表面の酸化・窒化反応の過程を調べることを目的とした。平成11年度は、熱励起したエチレン分子線をシリコン(100)表面に照射したときの炭化反応をX線光電子分光法(XPS)で観察して、分子線照射中心では黒鉛が形成されるのに対して分子線照射近傍では炭化珪素が成長している事がわかった。これは、固体表面における気体との化学反応が気体の供給濃度(フラックス)に依存することを示している。更にこの表面を反射高速電子回折法(RHEED)で詳しく分析し、結晶成長過程を調べた。これは、次世代のシリコンカーバイドを利用したデバイス素子への応用研究という点からも重要である。またダイヤモンドやアルミニウムの表面に窒素イオンビームを照射した際に形成される窒化膜についてもXPS観察を行い、更に電子顕微鏡(SEM)や原子間力顕微鏡(AFM)で表面形態を観察すると共に、電子励起発光についても研究を行った。更に本年度は、励起種ビーム源と超高真空槽を接続するための差動排気真空槽と円筒鏡型電子エネルギー分析器を当研究所内工場で作製した。

This study aims at regulating the process of acidification and oxidation of solid surfaces under quasi-stable excitation. In 2011, the surface of the molecular line was irradiated by thermal excitation, and the charring reaction was observed by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The center of molecular line irradiation was formed by black lead, and the charring reaction was observed near the molecular line irradiation. The chemical reaction of the gas on the solid surface depends on the concentration of the gas supplied. In addition, the surface reflection high speed electron backscattering (RHEED) method can be used to analyze the crystal growth process in detail. This is the first time that the United States has made such a move. In addition, XPS observation, electron microscopy (SEM) and atomic force microscopy (AFM), surface morphology observation, electron excitation and light emission were carried out during the formation of chemical films on the surface of the film. In addition, this year, the differential exhaust vacuum chamber and the cylindrical mirror type electronic analyzer were manufactured in the laboratory of the Institute.