Real-time monitoring of initial oxidation of Si(110)-162 surface by Si 2p photoemission spectroscopy

Si2p光電子分光によるSi(110)-162表面の初期酸化のリアルタイムモニタリング

山本 喜久*; 富樫 秀晃*; 加藤 篤*; 長谷川 智*; 後藤 成一*; 中野 卓哉*; 末光 眞希*; 成田 克*; 吉越 章隆 ; 寺岡 有殿

Yamamoto, Yoshihisa*; Togashi, Hideaki*; Kato, Atsushi*; Hasegawa, Satoshi*; Goto, Seiichi*; Nakano, Takuya*; Suemitsu, Maki*; Narita, Yuzuru*; Yoshigoe, Akitaka; Teraoka, Yuden

Si(110)-162清浄表面の初期酸化過程をリアルタイム放射光光電子分光により調査した。その結果、Si2pスペクトルの表面成分の一つであるアルファピークが酸素の導入直後に減少することが確認され、これはSi(110)表面に特徴的な急速初期酸化に関連している可能性がある。最近の報告によれば、この成分は表面第1層及び第2層Si原子に起因するとされている。またSiサブオキサイド成分の時間発展を調査したところ、酸素導入直後でもSi成分がかなりの強度を持っており、Si(001)面の初期酸化とは異なる振舞いを見せることがわかった。

Initial oxidation process of Si(110)-162 clean surface has been investigated with synchrotron radiation photoemission spectroscopy. We found that the intensity of the alpha peak, one of the surface core level shifts in the Si 2p photoemission spectra, decreased in the just early stage of oxidation. And it was possible to relate this component with the rapid initial oxidation, which was unique to Si(110) surface. According to recent studies, this component was attributed to the 1st and the 2nd Si layer. We also found that there were significant amount of Si component just after introducing the oxygen gas, which was contrast to the oxidation of Si(001) surface.