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論文

放射光時分割X線光電子分光法と超音速酸素分子ビームを組み合わせた表面反応のダイナミクス研究への応用

吉越 章隆

X線光電子分光法, p.271 - 282, 2018/12

高桑雄二編著「X線光電子分光法」(講談社サイエンティフィク)の第5.10章に放射光時分割X線光電子分光と超音速酸素分子線を使ったSi単結晶表面酸化の酸素分子の吸着反応ダイナミクスに関する著者の研究を中心に解説する。

論文

XPS study of Si bombarded with low-energy reactive ions

山本 博之; 馬場 祐治; 佐々木 貞吉

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 73, p.587 - 589, 1993/00

https://doi.org/10.1016/0168-583X(93)95843-T

第二周期元素であるB,C,N,O,F,Neの各イオンをSi(100)表面に対してそれぞれ5keVで照射した。この試料をXPSを用いて表面組成、化学状態の変化を解析した。照射後の表面変化は、照射イオンの種類によって以下のように分類することができる。1)照射にともなう注入イオンの拡散によって表面偏析が生ずるため、注入イオン濃度の高い表面層が形成される(B$$^{+}$$,C$$^{+}$$)、2)Si化合物が安定で、その昇華エネルギーが大きいため、注入イオンはSi原子と化学結合し、ほぼ化学量論的表面組成となる(N$$^{+}$$,O$$^{+}$$)、3)化合物及び照射イオン元素の昇華エネルギーがともに小さく、ターゲット表面に大きな化学変化が生じない(F$$^{+}$$,Ne$$^{+}$$)。以上の結果から、イオン照射後の表面化学状態はSi原子と照射イオン種との反応性によって大きく異なることが明らかとなった。

論文

反応性イオンを照射したSi(100)表面の化学状態

山本 博之; 馬場 祐治; 佐々木 貞吉

表面科学, 13(5), p.310 - 313, 1992/07

https://doi.org/10.1380/jsssj.13.5_310

低エネルギーイオン注入における照射イオン種の化学効果を明らかにする目的で、B$$^{+}$$,C$$^{+}$$,N$$^{+}$$,O$$^{+}$$,F$$^{+}$$,Ne$$^{+}$$をSi(100)評面に対してそれぞれ5keVで照射した。この試料を用い、XPSにより表面組成、化学状態の変化を解析した。照射後の表面化学変化は、以下の3つに大別できる。1)照射に伴う表面偏析の効果が大きいため、注入イオン濃度の極めて高い表面層を形成するもの(B$$^{+}$$,C$$^{+}$$)、2)Si化合物が化学的に安定なため、注入されたイオンがSiとの安定な化合物を形成(平衡に達するもの(N$$^{+}$$,O$$^{+}$$)、3)Si化合物、照射イオンの元素、いずれの昇華エネルギーとも小さいため、イオンはほとんど捕捉されず、Si表面に大きな変化のみられないもの(F$$^{+}$$,Ne$$^{+}$$)、である。以上の結果は、表面組成がSi原子とイオン種の組合せによって著しく異なるものの、表面化学状態については生成自由エネルギーなどに基づき、かなり正確に予想し得るものであることを示唆する。

論文

Excimer laser irradiation effects on fluoropolymer and aromatic polymer

河西 俊一; 杉本 俊一; 清水 雄一; 鈴木 伸武

J. Photopolym. Sci. Technol., 5(2), p.271 - 278, 1992/00

https://doi.org/10.2494/photopolymer.5.271

エキシマレーザーからの高出力紫外光照射によるエチレンテトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)とポリエーテルエーテルケトン(PEEK)の表面化学状態変化をXPSを用いて検討した。ETFEでは、KrF光照射により炭化が起こり、ArF光照射によりカルボニル基、二重結合が生成した。この照射波長依存性は、KrF光照射では照射波長近傍にピークを持つ吸収バンドが生成することによるレーザーアブレーションが起こったためと結論した。またPEEKでは、ベンゼン環、エーテル基が減少し、代わってカルボキシル基が生成した。このうちベンゼン環(ポリマー単位中に3個)は、KrF光照射で一個開裂し、150J以上の照射でも変わらなかった。ArF光照射では、ベンゼン環は、KrF光照射よりも大きい速度で単調に減少した。

論文

Change in tritium-sorption property of stainless steel by thermal surface oxidation

平林 孝圀; K.W.Sung*; 佐々木 貞吉; 佐伯 正克

Journal of Nuclear Materials, 175, p.78 - 83, 1990/00

https://doi.org/10.1016/0022-3115(90)90272-O
 被引用回数：9 パーセンタイル：67.09(Materials Science, Multidisciplinary)

ステンレス鋼(SUS316)のトリチウム収着性に及ぼすベークアウトの影響を明らかにすることを目的とし、加熱酸化処理したステンレス鋼表面のトリチウム収着特性を調べるとともに、X線光電子分光法により表面構成原子の内殻軌道電子結合エネルギーのケミカルシフトを調べ、表面酸化層の化学状態を明らかにした。その結果、623$$pm$$150Kで加熱酸化処理するとトリチウム収着性が低下することを見出し、微量のCrO$$_{2}$$、NiFe$$_{2}$$O$$_{4}$$を含むFe$$_{2}$$O$$_{3}$$の薄い外層及び逆スピネル構造のFe(Fe$$_{1-x}$$Cr$$_{x}$$)$$_{2}$$O$$_{4}$$の内層から成る表面被膜を形成することによりトリチウム収着抑制効果が現れると結論した。

口頭

低速電子回折と電子分光法によるHf蒸着Si(110)16$$times$$2シングルドメイン表面の研究

垣内 拓大*; 桂木 拓磨*; 中納 佑二*; 吉越 章隆; 長岡 伸一*; 間瀬 一彦*

no journal, , 

次世代電界効果トランジスタの絶縁材料として酸化ハフニウム(HfO$$_{2}$$)が注目されている。Si(110)16$$times$$2シングルドメイン表面にHfを蒸着させ、酸素を曝露させて酸化ハフニウム膜(HfO$$_{2}$$/Si(110))を作製した時の表面構造、表面化学状態、価電子状態変化を低速電子回折と放射光光電子分光で詳細に調べた。全ての表面サイト(SC1-SC5)がHf曝露に対して一様に減少することが分かり、ランダム吸着が起きると結論した。

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