シリコン表面化学種のテラヘルツ振動測定に関する研究

硅表面化学物种太赫兹振动测量研究

• 批准号: 16760540
• 负责人: 田邉 匡生
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16760540/
• 关键词: テラヘルツ; シリコン; 表面・海面; 表面分子振動; 内部反射(ATR)法; 水溶液; 表面; 分子振動

初年度に構築した「ATR法によるシリコン表面のテラヘルツ分光計測システム」を用いて、ダブルビーム方式を適用し、シリコンの水素終端及び酸化表面における化学種のテラヘルツ振動に関して以下の知見を得た。水分子がクラスターを構成する水素結合によるテラヘルツ振動ピーク(1.6THz)は水分子の重水素化によりその位置が低周波数側にシフトした。これは軽水と重水のそれぞれにおいて水素結合により形成されるネットワークのわずかな違いを反映したものと考えている。水の温度を下げることにより、水分子のテラヘルツ帯吸収は小さくなる。同様の測定についてMgOをプリズムとして行い、これらの特性が水分子自体によるものかシリコン表面に特有のものかを議論した。テラヘルツ帯における水の吸収係数はメタノールの混入により減少する。水とメタノールにより構成される分子集団(クラスター)構造の変化に起因するものと考えられる。水にある一定量以上のメタノールが混合することにより水本来のクラスター構造の維持が困難になり、水とメタノールのそれぞれの分子による安定なクラスターが新たに形成されているのではないかと推測される。アルコールの炭素数が1から2に増えるとアルコール自体のテラヘルツ吸収は小さくなる。3以上ではその変化はなくなり、プロパノールとブタノールの吸収係数は50cm^<-1>程度であった。また、シリコン表面における微量有機物としてグルコースおよびデオキシグルコースの水溶液のスペクトルを測定した。デオキシグルコースはグルコースの第2炭素原子に結合している酸素が欠落している分子である。これらの分子構造における違いは小さいがスペクトル形状には大きな違いが見られた。

Early annual に build し た "ATR method に よ る シ リ コ ン surface の テ ラ ヘ ル ツ spectrometer measuring シ ス テ ム" を with い て, ダ ブ ル ビ ー ム way を し, シ リ コ ン の water grain terminals and び acidification surface に お け る chemical kind の テ ラ ヘ ル ツ vibration に masato し て の know of these を た. Water molecules が ク ラ ス タ ー を constitute す る water element combination に よ る テ ラ ヘ ル ツ vibration ピ ー ク (1.6 THz) は の heavy water, water molecules change に よ り そ の が low cycle for lateral position に シ フ ト し た. こ れ は 軽 water と heavy water の そ れ ぞ れ に お い て water element combination に よ り form さ れ る ネ ッ ト ワ ー ク の わ ず か な violations い を reflect し た も の と exam え て い る. At water <s:1> temperature を, the げる <s:1> とによ とによ を を and the water molecules <s:1> テラヘ テラヘ are absorbed by the を band, which is <s:1> small さくなる. With others in determination of の に つ い て MgO style を プ リ ズ ム と し て い, こ れ ら の features が water molecules of autologous に よ る も の か シ リ コ ン surface characteristic の に も の か を comment し た. The テラヘ テラヘ テラヘ <s:1> における will carry the における water <s:1> absorption coefficient メタノ メタノ テラヘ テラヘ テラヘ テラヘ テラヘ テラヘ テラヘ テラヘ によ mixed in によ will reduce する. The formation of the される molecular group (<s:1> ラスタ によ) structure by water とメタノ とメタノ によ によ によ によ the cause of <s:1> transformation に and the study of する とメタノ と と えられる are investigated. Water に あ る amount above の メ タ ノ ー ル が mixed す る こ と に よ り water originally の ク ラ ス タ ー の maintain が constructing に な り, water と メ タ ノ ー ル の そ れ ぞ れ の molecular に よ る settle な ク ラ ス タ ー が new た に form さ れ て い る の で は な い か と speculation さ れ る. ア ル コ ー ル の carbon number 1 が か ら 2 に raised え る と ア ル コ ー ル autologous の テ ラ ヘ ル ツ suction 収 は small さ く な る. 3. The above で, そ, そ, <s:1>, なくな, なくな, とブタノ, とブタノ, <s:1>, and the degree of the absorption coefficient of 50cm^<-1> であった. ま た, シ リ コ ン surface に お け る trace organic と し て グ ル コ ー ス お よ び デ オ キ シ グ ル コ ー ス の aqueous の ス ペ ク ト ル を determination し た. デ オ キ シ グ ル コ ー ス は グ ル コ ー ス の 2 carbon atoms に combining し て い る acid element が owe fall し て い る molecular で あ る. Molecular structure こ れ ら の に お け る) い は small さ い が ス ペ ク ト ル shape に は big き な violations い が see ら れ た.

项目成果

Terahertz dichroism of MBBA liquid crystal on rubbed substrate

摩擦基板上 MBBA 液晶的太赫兹二向色性

• 发表时间: 2006
• 期刊: Applied Surface Science (印刷中)
• 作者: R.Tamura;K.Edagawa;Y.Murao;S.Takeuchi;K.Suzuki;M.Ichihara;M.Isobe;Y.Ueda;J.Nishizawa
• 通讯作者: J.Nishizawa

Teraherts vibrational spectra of metallocene

茂金属的太赫兹振动光谱

• 发表时间: 2006
• 期刊: Journal of Organometallic Chemistry (印刷中)
• 作者: R.Tamura;K.Edagawa;Y.Murao;S.Takeuchi;K.Suzuki;M.Ichihara;M.Isobe;Y.Ueda;J.Nishizawa;J.Nishizawa
• 通讯作者: J.Nishizawa

Attenuated total reflection spectroscopy of liquids using GaP-Raman terahertz spectrometer

使用 GaP-拉曼太赫兹光谱仪进行液体的衰减全反射光谱

• 发表时间: 2005
• 期刊: Conference Digest of the International Conference on Infrared and Millimeter Waves and Terahertz Electronics 30
• 作者: R.Tamura;K.Edagawa;Y.Murao;S.Takeuchi;K.Suzuki;M.Ichihara;M.Isobe;Y.Ueda;J.Nishizawa;J.Nishizawa;T.Tanabe
• 通讯作者: T.Tanabe

半導体によるテラヘルツ波の発生

半导体产生太赫兹波

• 发表时间: 2004
• 期刊: オプトロニクス 23・11
• 作者: R.Tamura;K.Edagawa;Y.Murao;S.Takeuchi;K.Suzuki;M.Ichihara;M.Isobe;Y.Ueda;J.Nishizawa;J.Nishizawa;T.Tanabe;T.Tanabe;T.Tanabe;須藤 建;田邉 匡生
• 通讯作者: 田邉 匡生

Attenuated total reflection spectroscopy of liquid solutions in terahertz region

太赫兹区域液体溶液的衰减全反射光谱

• 发表时间: 2005
• 期刊: Extended Abstract of The International workshop on terahertz technology 1
• 作者: R.Tamura;K.Edagawa;Y.Murao;S.Takeuchi;K.Suzuki;M.Ichihara;M.Isobe;Y.Ueda;J.Nishizawa;J.Nishizawa;T.Tanabe;T.Tanabe
• 通讯作者: T.Tanabe