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Translational-kinetic-energy-induced surface reactions; Manifestation of their potential energy barriers in O$$_{2}$$/Si(001) system

並進運動エネルギー誘起表面反応; O$$_{2}$$/Si(001)系におけるポテンシャルエネルギー障壁の明示

寺岡 有殿; 吉越 章隆 

Teraoka, Yuden; Yoshigoe, Akitaka

表面反応ダイナミクスの研究では分子の並進運動エネルギーの作用を理解することが重要である。Si(001)面上での極薄酸化膜形成は表面反応ダイナミクス研究としてのみならずULSIにおけるゲート絶縁膜の開発にとっても重要な問題である。Si(001)面の初期酸化の際のO$$_{2}$$分子の並進運動エネルギーの役割を明らかにするため、超音速O$$_{2}$$分子線と放射光光電子分光法を用いて酸化過程の並進運動エネルギー依存性を測定した。第一にH$$_{2}$$Oが解離吸着した表面の酸化では1eVと2.6eVに並進運動エネルギーしきい値を見いだした。Si-2p準位の光電子スペクトルのピーク分離から、第一のしきい値は二量体シリコンのバックボンドでの、第二のしきい値はサブサーフェイスシリコンのバックボンドでの直接的なO$$_{2}$$解離吸着のポテンシャルエネルギー障壁を表していると解釈される。

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