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口頭

Si混晶表面の酸化過程のリアルタイムXPS観察; CとGe混入効果の比較

穂積英彬*; 加賀利瑛*; 小川修一*; 吉越章隆; 石塚眞治*; 寺岡有殿; 高桑雄二*

no journal, ,

Si $_{1-x}$ Ge $_{x}$ 及びSi $_{1-x}$ C $_{x}$ 混晶層表面の酸化速度及び酸化反応中のGeとC原子の挙動をリアルタイムXPS測定し、両混晶層表面での酸化過程の違いについて調べた。実験はSPring-8のBL23SUの表面化学反応解析装置で行った。773Kにおける初期表面酸化速度はSi表面と比べてSiGe混晶層表面では減少し、SiC混晶層では増加した。どちらもSi原子のみが酸化され、CとGeは全く酸化されなかった。このときC原子は濃縮されて3C-SiCを形成し、Ge原子はSi基板側に拡散することが示唆された。この現象は、酸化誘起歪みによってC及びGe固溶度の増加し、酸化誘起歪みによる点欠陥発生を介してCとGe原子の拡散が起るモデルを用いて説明できる。

口頭

酸化グラフェンの高温加熱処理過程のリアルタイム放射光光電子分光観察

穂積英彬*; 山口尚登*; 加賀利瑛*; 江田剛輝*; Mattevi, C.*; 小川修一*; 吉越章隆; 石塚眞治*; 寺岡有殿; 山田貴壽*; et al.

no journal, ,

酸化グラフェンの加熱還元過程における化学結合状態の時間変化を明らかにするため、ハマー法によって形成した酸化グラフェンのアニールによる還元過程をリアルタイム光電子分光で観察した。実験はSPring-8のBL23SUの表面化学反応解析装置で行った。473K, 673K, 873K, 1073Kと加熱温度を上昇させながらXPS測定を行った。C1s光電子スペクトルのピーク分離解析から、sp $^{2}$ グラフェン成分と-遷移による損失ピークの強度が温度上昇とともに比例して増加することがわかった。このように加熱によりグラフェン成分と欠陥成分が比例して増えることから、酸化グラフェンの還元反応によってグラフェンシートに欠陥が形成され、この欠陥により電気伝導度の復活、すなわち、フェルミエッジの出現を導くことが示唆された。

口頭

酸化グラフェン還元過程のリアルタイムXPS観察

小川修一*; 山口尚登*; 穂積英彬*; 加賀利瑛*; 江田剛輝*; Mattevi, C.*; 吉越章隆; 石塚眞治*; 寺岡有殿; 山田貴壽*; et al.

no journal, ,

酸化グラフェンの真空中加熱による還元過程をリアルタイム放射光光電子分光観察し、炭素原子の化学結合状態と価電子帯の状態密度の変化を調べた。C1s光電子スペクトルでは、高温加熱にしたがって、高結合エネルギー側の酸化状態に由来する成分が減少し、逆に、グラファイトに起因する成分が明瞭になってくる様子が観察された。

口頭

真空中熱処理によるダイヤモンド(111)表面の化学結合状態変化の温度依存

小川修一*; 山田貴壽*; 石塚眞治*; 吉越章隆; 加賀利瑛*; 穂積英彬*; 長谷川雅考*; 寺岡有殿; 高桑雄二*

no journal, ,

本研究では、水素終端ダイヤモンド(111)表面を初期表面とし、真空加熱処理によるsp $^{2}$ /sp $^{3}$ 成分や表面電子状態の変化を、放射光を用いた光電子分光法でその場観察した。実験はSPring-8のBL23SUに設置されている表面反応解析装置を用いて行った。水素終端ダイヤモンド(111)表面を真空中で加熱し、C1s光電子スペクトルとそのエネルギー損失スペクトルの温度依存を測定した。水素終端ダイヤモンド(111)表面のアニールでは、800 $^{circ}$ Cで表面に非晶質のsp $^{2}$ 結合炭素が形成され、900 $^{circ}$ Cで非晶質sp $^{2}$ 結合炭素がグラファイト化することがわかった。