Selective etching of sp carbon in a diamond-like carbon film by hyperthermal atomic oxygen exposures

超熱酸素原子ビームによるダイヤモンドライクカーボン膜中のsp炭素の選択エッチング

田川 雅人*; 横田 久美子*; 北村 晃*; 松本 康司*; 吉越 章隆 ; 寺岡 有殿; 神田 一浩*; 新部 正人*

Tagawa, Masahito*; Yokota, Kumiko*; Kitamura, Akira*; Matsumoto, Koji*; Yoshigoe, Akitaka; Teraoka, Yuden; Kanda, Kazuhiro*; Niibe, Masahito*

本研究では水素化ダイヤモンドライクカーボンに超熱原子状酸素ビームを照射して、sp/sp比の変化をX線吸収端微細構造分光法で調べた。実験は、X線吸収端微細構造分光の測定を放射光施設ニュースバルのBL9で行い、また、ラザフォード後方散乱の実験を神戸大学で、さらに、放射光光電子分光の実験をSPring-8のBL23SUで行った。グラファイトに特徴的なsp成分が2eVの超熱原子状酸素ビームで選択的にエッチングされることがわかった。この結果は従来から知られているダイヤモンドよりグラファイトの方が宇宙空間で腐食しやすいという事実と整合する。

In this study, the change of sp/sp ratio in a hydrogenated diamond-like carbon irradiated by hyperthermal atomic oxygen beams has been investigated by a near edge X-ray absorption fine structure method. The near edge X-ray absorption fine structure measurements, Rutherford back scattering measurements, and photoemission spectroscopic measurements were performed at the BL9 of NewSUBARU synchrotron facility, Kobe University, and BL23SU of SPring-8 facilities, respectively. It was found that the sp component, which was characteristic to a grafite structure, was selectively etched off by hyperthermal atomic oxygen beams with 2 eV. This result is consistent with previously obtained information of a larger erosion rate of grafite in the space environment than diamond.