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Coexistence of passive and active oxidation for O$$_{2}$$/Si(001) system observed by SiO mass spectrometry and synchrotron radiation photoemission spectroscopy

SiO質量分析と放射光光電子分光により観察したO$$_{2}$$/Si(001)系のパッシブ酸化とアクティブ酸化の共存

寺岡 有殿; 盛谷 浩右; 吉越 章隆 

Teraoka, Yuden; Moritani, Kosuke; Yoshigoe, Akitaka

SPring-8のビームラインBL23SUに設置された表面反応分析装置を用いて、O$$_{2}$$/Si(001)表面反応系における表面酸化とSiO脱離が900Kから1000Kの表面温度範囲で共存することが見いだされた。SiOはおおむね1000K以上の温度で著しく大きな脱離収率を示す。脱離収率はO$$_{2}$$分子の運動エネルギーが大きいほど大きい。ところが、1000K以下では逆の傾向を示した。すなわち、運動エネルギーが小さいほどSiO脱離収率は大きい。Si(001)表面の酸素の吸着曲線をO-1s光電子強度で測定した結果、SiO脱離収率の結果と整合した。これらの事実から900Kから1000Kの表面温度範囲ではSi(001)表面の酸化とSiOの脱離が共存することが明らかとなった。

The experiments concerning the oxidation of Si(001) were performed at the surface reaction analysis apparatus, installed at the beamline BL23SU in the SPring-8. The SiO desorb remarkably at surface temperature of 1000 K. The desorption yield increased with increasing the incident energy of O$$_{2}$$. On the other hand, the desorption yield increased with decreasing the incident energy in the temperature region lower than 1000 K. Oxygen uptake curves observed by O-1s photoemission measurements corresponded to the SiO desorption features. These facts reveal that the passive oxidation coexists with the SiO desorption in the temperature region from 900 K to 1000 K.

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分野:Chemistry, Physical

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