軟X線照射によるDLC膜からの水素脱離過程

Hydrogen desorption processes from DLC films by soft X-ray irradiation

神田 一浩*; 田川 雅人*; 横田 久美子*; 戸出 真由美; 寺岡 有殿; 松井 真二*

Kanda, Kazuhiro*; Tagawa, Masahito*; Yokota, Kumiko*; Tode, Mayumi; Teraoka, Yuden; Matsui, Shinji*

本研究では昇温脱離質量分析(TDS)と弾性反跳分析(ERDA)から高水素化DLC膜からの水素の脱離過程について検討した。軟X線の照射はニュースバルのビームラインBL-6で行った。BL-6では赤外から約1000eVまでの白色光が照射される。TDSの測定はSPring-8のBL23Uに設置された昇温脱離測定システムで行った。未照射の水素化DLC膜では470K付近に大きなピークが観測されるが、300mAhrの軟X線照射後はこのピークがほとんど消失する。ERDAにより低水素化DLC膜では水素含有量は軟X線照射で変化しないが、高水素化DLC膜では水素含有量は軟X線照射量に依存して大きく減少することがわかった。TDSで比較的低温で脱離する水素が軟X線照射により脱離し、密度や屈折率の減少を起こすと考えられる。

In this study, hydrogen desorption processes from highly-hydrogenated DLC films have been investigated by thermal desorption mass stectrometry (TDS) and elastic recoil detection analysis (ERDA). The soft X-ray irradiation was performed at BL-6 in NewSUBARU. The white light is containing infra red to 1000 eV X-ray. The TDS measurements were performed using the thermal desorption measurement system at BL23SU in SPring-8. Although a large peak was observed at around 470 K in the non-X-ray-irradiated DLC film, the peak almost disappeared after irradiation of 300 mAhr synchrotron radiation. ERDA measurements resulted in no change of hydrogen content for lowly-hydrogenated DLC film instead of large decrease of hydrogen for highly-hydrogenated DLC film depending on soft X-ray dose. Hydrogen molecules, which are seen in a TDS spectrum as a low temperature peak, desorb by soft X-ray irradiation so that density and reflective index are changed.