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口頭

Si(111)表面上準安定吸着酸素分子の酸化膜被覆率依存

西本究*; Tang, J.*; 小川修一*; 吉越章隆; 石塚眞治*; 渡辺大輝*; 寺岡有殿; 高桑雄二*

no journal, ,

本研究ではSi(111)77表面室温酸化過程におけるO $_{2}^{*}$ の挙動を解明するために、酸素吸着曲線,仕事関数,バンドベンディング,酸素原子とSi原子の化学結合状態を光電子分光によりリアルタイム観察した。酸化実験は東北大学の紫外線光電子分光とSPring-8/BL23SUのX線光電子分光装置を用いて行った。p型Si(111)77表面を純度99.99%の乾燥酸素を用いて酸化させた。基板温度は室温で、酸素圧力は1.510 $^{-6}$ Paである。O2p光電子強度から求めた酸化膜被覆率が20%のときO $_{2}$ 供給を停止した。O $_{2}$ 供給停止後、酸素被覆率はわずかな増加にもかかわらず、急激な0.6eVの仕事関数の変化が見られた。Si2p光電子スペクトルから求めたバンドベンディングは0.04eVであるので、仕事関数の変化は表面電気二重層の変化によりもたらされたことが示唆された。また、O $_{2}$ 供給停止後に酸素吸着状態が顕著に変化することが、O1s光電子スペクトルから観察された。光電子スペクトル解析と仕事関数の変化から、O $_{2}^{*}$ が解離して内部に潜り込み、酸化状態がpaulからins/triに変化したことがわかった。

口頭

ヒドラジン処理酸化グラフェンの真空加熱還元過程の光電子分光観察

渡辺大輝*; 小川修一*; 山口尚登*; 穂積英彬*; 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, ,

高輝度放射光を用いた光電子分光法により酸化グラフェンの真空加熱による還元過程をリアルタイム観察し、電子状態と化学結合状態を調べ、H $_{4}$ N $_{2}$ 処理効果の反応機構を明らかにした。光電子分光法はSPring-8のBL23SUに設置されている表面化学解析装置で行った。加熱前のH $_{4}$ N $_{2}$ 処理と無処理の酸化グラフェンのC1s及びO1s光電子スペクトルから、H $_{4}$ N $_{2}$ 処理を行うことで酸化物成分、アモルファス成分が減少することがわかった。また、酸化物成分のうち特にエポキシ基とカルボニル基がH $_{4}$ N $_{2}$ 処理によって除去されることが明らかとなった。さらに、H $_{4}$ N $_{2}$ 処理後の加熱により、欠陥成分の増加が抑制されている効果もあることがわかった。