Fabrication of Cu oxides on single crystal Cu surfaces using hyperthermal O molecular beams

銅単結晶表面における超熱酸素分子ビームを用いた銅酸化物の形成

岡田 美智雄*; 盛谷 浩右*; Vattuone, L.*; Savio, L.*; 寺岡 有殿; 笠井 俊夫*; Rocca, M.*

Okada, Michio*; Moritani, Kosuke*; Vattuone, L.*; Savio, L.*; Teraoka, Yuden; Kasai, Toshio*; Rocca, M.*

超熱酸素分子ビームを使用すると極薄膜成長の質を改善できる場合がある。たとえば有機薄膜でそのような例が知られている。また、低い基板温度でも表面汚染なしで欠陥を低減させて酸化層を形成できる場合がある。衝突誘起原子吸収や基板の局所的加熱効果は酸化物の核形成に有効に働き、ナノ構造金属酸化物が形成できるようになるかもしれない。本章では銅基板の低ミラー指数面や微傾斜面でのCuOとCuOの形成について、酸素吸着と初期成膜過程の最近の詳細な研究を概観する。また、超熱エネルギーの分子ビーム技術とそれを用いた実験装置の詳細についても紹介する。おもにCu(100), Cu(410), Cu(110), Cu(111)面での酸化データについて議論する。

The use of hyperthermal O molecular beams may improve the quality of thin film growth, for example, for organic films, and allow the production of oxide layers at lower crystal temperatures, avoiding contamination problems and reducing film defects. Collision-induced absorption and local heating of the substrate were shown to be indeed effective in inducing oxide nucleation, opening up new possibilities for the production of nanostructured metal oxides. Herein we offer an overview on recent detailed studies of oxygen adsorption and of the initial stages of CuO and CuO formation on low Miller index and vicinal Cu surfaces. We introduce the hyperthermal molecular beam technique and give some details on the experimental apparatuses. We discuss the available data for Cu(100), Cu(410) and Cu(110) and Cu(111), respectively.