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口頭

Real-time SR-XPS and in-situ STM studies on the initial oxidation of Si(110)-16$$times$$2 surface

末光 眞希*; 富樫 秀晃*; 高橋 裕也*; 山本 喜久*; 寺岡 有殿; 吉越 章隆; 朝岡 秀人

no journal, , 

次世代高速・高集積化デバイスへの応用から注目を集めているSi(110)面に関し、室温酸化Si(110)-16$$times$$2清浄表面に対する低温アニール効果をSR-XPSとSTMによって調べた。573Kで15分間アニールしたところ、Si2pスペクトルにおけるSi$$^{1+}$$, Si$$^{2+}$$成分が減少すると同時にSi$$^{3+}$$, Si$$^{4+}$$成分が増大し、酸素原子のクラスタリングが示唆された。アニール表面をSTM観察すると、たしかに占有及び非占有状態の両方で暗くイメージされるDDサイトと呼ばれるクラスタ構造が出現した。Si(110)清浄表面酸化に関する限り、まったくの暗点としてSTM観察される酸化構造が存在することがわかった。

口頭

Effects of vibrational and rotational excitations on the dissociative adsorption of O$$_{2}$$ on Cu surfaces

盛谷 浩右*; 津田 宗幸*; 寺岡 有殿; 岡田 美智雄*; 吉越 章隆; 福山 哲也*; 笠井 俊夫*; 笠井 秀明*

no journal, , 

Cu(111), Cu(110), Cu(001)表面に酸素分子は解離吸着する。その吸着曲線を超音速酸素分子線と放射光光電子分光を用いて調べた。吸着確率は酸素分子の並進運動エネルギーに依存して大きくなる。ノズル温度を最大1400Kまで加熱して並進運動エネルギーを0.5eVに保ったまま酸素分子の振動・回転運動を励起した。1000K程度までは酸素分子の吸着確率はノズル温度に依存して増加したが、1400Kでは逆に低下した。この現象は、吸着確率は振動励起によって増加するが、回転励起によって現象するためと解釈された。

口頭

Photoemission study of the oxidation process via hyperthermal O$$_{2}$$ adsorption at Cu and Cu$$_{3}$$Au

岡田 美智雄*; 盛谷 浩右*; 寺岡 有殿; 吉越 章隆; 笠井 俊夫*

no journal, , 

超音速酸素分子線を用いてCu表面の酸化過程を放射光光電子分光によって研究してきた。これまでCu(001), Cu(110), Cu(111), Cu(410)の酸化過程について研究した結果、以下の結論を得た。並進運動エネルギーの効果で室温でもCu$$_{2}$$Oを形成する。Cu$$_{2}$$Oの形成は衝突誘起酸素吸収機構による。また、Cu$$_{3}$$Auの酸化では第一層が銅の酸化層になり第二層目のAuが酸化を抑制することも明らかになった。

口頭

Oxidation reaction kinetics on Ti(0001) surface studied by real-time monitoring methods of XPS, UPS, and RHEED combined with AES

高桑 雄二*; 小川 修一*; 大平 雅之*; 石塚 眞治*; 吉越 章隆; 寺岡 有殿; 水野 善之*; 山内 康弘*; 本間 禎一*

no journal, , 

Ti(0001)-1$$times$$1清浄表面の酸素分子による酸化過程をXPS, UPS, AES/RHEEDの各種表面分析方法でリアルタイムモニタした。それによって以下の結論を得た。酸化層はTi(0001)表面に$$sqrt{3}$$$$times$$$$sqrt{3}$$構造を持ってエピタキシャル成長する。表面荒さは周期的に変化する。その周期は仕事関数のそれと一致する。低酸化状態(TiO)が酸素の解離吸着に大きな影響を与える。酸化膜は673Kで容易に熱分解する。分解中はTiO$$_{2}$$からTiOへの還元が起こる。

口頭

Metastable moleculary chemisorbed oxygen adsorbate on Si(111)-7$$times$$7 surface observed by synchrotron radiation real-time photoelectron spectroscopy

吉越 章隆; 寺岡 有殿

no journal, , 

室温におけるSi(111)-7$$times$$7表面の準安定分子状酸素吸着種に関する最近の実験によると、幾つかの酸素原子をバックボンドに持つSiアドアトム上に酸素分子が化学吸着していると報告されている。しかし、O1s光電子スペクトルによる観測が主であるため、酸素原子がいくつバックボンドに吸着しているかは不明であ。そのため初期酸化に関しては依然不明な部分が多い。本講演では、O1sに加えてSi2pリアルタイム光電子分光によって酸素初期吸着過程をSi酸化状態に注目して調べたので報告する。すべての実験は、SPring-8のBL23SUに設置したSUREAC2000によって行った。清浄Si(111)-7$$times$$7表面に5.3$$times$$10$$^{-7}$$Paの酸素ガスを暴露し、酸化過程を時分割「その場」観察した。O1sとSi2p XPSのケミカルシフトを比較すると、準安定酸素吸着種が観測される酸化条件では、Siが最大2つの酸素原子と結合していることが明らかとなった。したがって、準安定分子状酸素の吸着状態は、Siアドアトムのバックボンドに1つ酸素原子が吸着した、ins-paul状態であることがわかった。さらに、準安定分子状酸素吸着種が観測されない酸化条件においては、Siが3つさらに4つの酸素原子と結合した状態が観測された。したがって、先のins-paulの分子状酸素が解離して、1つがSiアドアトム直上に残り、解離した一方がバックボンドに吸着し、insx2-ad吸着状態が形成されたことがわかった。

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