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論文

高輝度かつ高エネルギー分解能放射光を用いた表面化学反応ダイナミクスの解析

寺岡 有殿

電気学会技術報告, (970), p.10 - 15, 2004/07

Si(001)表面は酸素分子によって酸化される。温度とガス圧をパラメータとして酸化膜形成,SiO脱離,その共存と反応様式は変化する。本研究によって酸素分子の持つ並進運動エネルギーも表面化学反応に影響を与える重要なパラメータであることが明らかにされてきた。室温における酸素分子の並進運動エネルギー誘起酸化,1000K以上の高温におけるSiO脱離反応に対する並進運動エネルギーの影響,900Kから1000Kの温度領域におけるSiO脱離と酸化膜形成の共存の反応機構について解説した。

報告書

Ti(0001)表面における超音速酸素分子ビーム誘起初期酸化反応

小川 修一*; 高桑 雄二*; 石塚 眞治*; 水野 善之*; 頓田 英機*; 本間 禎一*; 寺岡 有殿; 吉越 章隆; 盛谷 浩右; 鉢上 隼介

JAERI-Tech 2004-046, 25 Pages, 2004/06

JAERI-Tech-2004-046.pdf:2.51MB

Ti(0001)表面の初期酸化過程を調べるために、SPring-8のBL23SUに設置されている表面化学実験ステーションの表面化学反応分析装置を用いて、酸素分子の初期吸着係数の並進運動エネルギー依存性を調べた。その結果、酸素分子の並進運動エネルギーが増加すると初期吸着係数は単調に低下していくことが明らかとなった。また初期吸着係数の酸素分子ビーム入射角度依存性を調べた。その結果、初期吸着係数は分子ビームの入射角度に依存せず一定であることがわかった。以上のことからTi(0001)表面への酸素分子の解離吸着過程はTrapping-mediated dissociative adsorption機構で進行すると結論される。

論文

超音速酸素分子線を用いたSi(001)表面の高温酸化過程における化学反応ダイナミクス

寺岡 有殿; 吉越 章隆; 盛谷 浩右

真空, 47(4), p.301 - 307, 2004/04

https://doi.org/10.3131/jvsj.47.301

Si(001)と酸素分子の高温における酸化反応の並進運動エネルギー効果について最近の研究成果を解説する。SiO分子の脱離収率の温度依存性,酸素の吸着曲線、及びシリコンの化学結合状態が並進運動エネルギーで変化することを述べる。酸化膜形成とSiO脱離が共存する化学反応過程に対する並進運動エネルギーの効果を議論する。

論文

O$$_{2}$$ reaction dynamics with Si(001) surfaces as observed by synchrotron radiation photoemission spectroscopy

寺岡 有殿; 吉越 章隆

Atomic Collision Research in Japan, No.28, p.97 - 99, 2002/00

入射分子の並進運動エネルギーは表面反応の誘起にとって重要な因子である。われわれは超音速シード分子線技術と高エネルギー分解能光電子分光法をシリコンの初期酸化反応の解析に適用した。われわれは水吸着Si(001)表面では飽和吸着酸素量が酸素分子の並進運動エネルギーに依存して変化することを既に見出している。二つのポテンシャルエネルギー障壁が第一原理計算結果に対応して確認されている。清浄Si(001)表面で如何なる依存性を示すのかを確認する必要がある。そこで清浄Si(001)表面上での酸素分子の解離吸着の並進運動エネルギー依存性がSi-2pとO-1sに対する光電子分光を用いて調べられ、入射エネルギーがどのように極薄酸化膜の形成に影響を与えるかが明らかにされた。

論文

${it In situ}$ analysis using high resolution synchrotron radiation photoemission spectroscopy for initial oxidation of H$$_{2}$$O pre-adsorbed Si(001) surfaces induced by supersonic O$$_{2}$$ molecular beams at room temperature

吉越 章隆; 寺岡 有殿

Atomic Collision Research in Japan, No.28, p.105 - 107, 2002/00

超音速O$$_{2}$$ビームによって並進運動エネルギーを3.0eVにすると、水が解離吸着したSi(001)表面に、酸素の解離吸着が形成される。各酸化状態の時間発展を、高分解能放射光光電子分光法によるその場観察によって明らかにした。並進運動エネルギーが3.0eVの場合、第2層のバックボンドまで酸化がランダムに進むことが明らかとなった。酸化状態の時間変化から、酸化初期においてはSi$$^{4+}$$が存在しないことが明らかとなった。これは、最表面のダイマーが4つの酸素原子と結合しないことを意味する。つまり、並進運動エネルギーによってダイレクトに、Si(001)表面のサブサーフェイスのSi原子のバックボンドまで酸素分子の解離吸着が起きることを明らかにした。

論文

Ion-molecule reactions and thermal decomposition of ions in N$$_{2}$$-O$$_{2}$$-alkane(C$$_{2}$$-C$$_{6}$$) mixtures studied by time-resolved atmospheric pressure ionization mass spectrometry

松岡 伸吾*; 池添 康正

J.Phys.Chem., 92(5), p.1126 - 1133, 1988/05

窒素-酸素-アルカン混合気体中で進行するイオン-分子反応を、大気圧イオン化時間分解型質量分析計を用いて調べた。反応条件は大気圧下、236-569Kである。O$$_{2}$$$$^{+}$$イオンはアルカンと非解離型および解離型荷電移動反応をする。炭素数4以上のアルカンイオン(cnH$$_{2}$$$$_{n}$$$$_{+}$$$$_{2}$$$$^{+}$$)は高温で熱分解する。その他、NOO$$^{+}$$イオンNO$$^{+}$$イオンのアルカン類との反応速度定数など、24種のイオン-分子反応の速度定数を測定した。

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