ダイヤモンドC(001)単結晶表面構造制御によるグラフェン形成過程の光電子分光による「その場」観察

In-situ photoelectron spectroscoic observation of graphene formation processes by control of diamond single crystal surface C(001)

小川 修一*; 山田 貴壽*; 石塚 眞治*; 吉越 章隆 ; 長谷川 雅考*; 寺岡 有殿; 高桑 雄二*

Ogawa, Shuichi*; Yamada, Takatoshi*; Ishizuka, Shinji*; Yoshigoe, Akitaka; Hasegawa, Masataka*; Teraoka, Yuden; Takakuwa, Yuji*

本研究では放射光を用いたリアルタイム光電子分光によってダイヤモンド(111)表面のグラファイト化を観察した。C1s光電子スペクトルとそのエネルギー損失スペクトルを用いたグラフェン-オン-ダイヤモンド(GOD)構造の評価方法を開発し、ダイヤモンドC(111)表面におけるグラフェン形成過程を解明した。C1s光電子分光では、1000K以上でspバルク成分の高結合エネルギー側に、界面バッファ層に起因するピークが現れることがわかった。このことから、グラフェン/ダイヤモンド界面にはバッファ層が存在することが明らかとなった。一方で、C1s光電子のエネルギー損失スペクトルのピーク分離解析から、グラファイトプラズモンピークを考慮しない場合、1120K以上でエネルギー損失スペクトルのシフト量がバンドベンディングに一致しないことが明らかとなった。このバンドベンディングのズレはグラファイト由来のピークを加えることで解消するため、ダイヤモンドC(111)表面では1120Kでグラフェンが形成されると結論した。

no abstracts in English