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Initial oxidation of Si(110) as studied by real-time synchrotron-radiation X-ray photomission spectroscopy

シンクロトロン放射光X線光電子分光によるSi(110)初期酸化の研究

末光 眞希*; 山本 喜久*; 富樫 秀晃*; 遠田 義晴*; 吉越 章隆 ; 寺岡 有殿

Suemitsu, Maki*; Yamamoto, Yoshihisa*; Togashi, Hideaki*; Enta, Yoshiharu*; Yoshigoe, Akitaka; Teraoka, Yuden

Si(110)表面の初期酸化過程と酸化膜中のSi原子の化学結合状態をシンクロトロン放射光を用いたリアルタイム光電子分光法で研究した。Si$$^{n+}$$($$n$$=1-4)成分の時間発展は、1モノレーヤーまで酸化する間、Si$$^{3+}$$成分が常にSi$$^{4+}$$成分より強いことを示した。これはSi(001)酸化の場合に常にSi$$^{4+}$$の方がSi$$^{3+}$$より強いことと非常に対照的である。Si$$^{3+}$$成分が優勢であることは、Si(110)表面の二種類の結合の存在と、それらに酸素原子が挿入されるときの反応性の違いに関係している。

Initial oxidation processes of the Si(110) surface and the chemical bonding states of silicon atoms in the initial oxides have been investigated by using real-time synchrotron-radiation photoemission spectroscopy. Time evolutions of the Si$$^{n+}$$ ($$n$$=1-4) components in the Si 2$$p$$ spectrum indicates that the Si$$^{3+}$$ component always overwhelms the Si$$^{4+}$$ component during the oxidation up to one monolayer. This is in sharp contrast to the Si(001) surface where Si$$^{4+}$$ is always larger than Si$$^{3+}$$. The dominance of the Si$$^{3+}$$ component is related to presence of two types of bonds on the Si(110) surface and to their possible different reactivity against insertion of oxygen atoms.

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パーセンタイル:31.09

分野:Engineering, Electrical & Electronic

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