酸素分子の運動エネルギーによって誘起されるSi(001)初期酸化過程の高分解能光電子分光解析

High-resolution photoemission spectroscopic analysis of initial oxidation processe in Si(001) surfaces induced by kinetic energy of O molecules

寺岡 有殿; 吉越 章隆 

Teraoka, Yuden; Yoshigoe, Akitaka

Si(001)表面の酸化過程に対する入射O分子の運動エネルギーの影響をシンクトロン放射光を用いた高分解能高光電子分光によって研究した。O分子の入射エネルギーは高温ノズルを活用した超音速シード分子線技術によって最大3eVまで制御した。部分酸化Si(001)表面を酸化後の飽和酸素量は入射エネルギーに対して2つのしきい値を示した。しかし清浄面の場合には単調な増加を示した。代表的な入射エネルギーで得られたSi-2p光電子スペクトルから、清浄面の場合にはエネルギー障壁のないバックボンドの酸化が示唆され、一方、部分酸化面の場合にはエネルギーに依存した直接的な解離吸着が示唆された。さらに、部分酸化表面ではSi-OHとSi-O-Siの構造の違いが0-1sの化学シフトとして実測された。Si-2pスペクトルを約1分きざみで測定し、酸化過程の実時間その場観察が行えたことは特筆される。

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