制御されたラジカルビームによるダイアモンド薄膜成長素過程の研究

受控自由基束金刚石薄膜生长基本过程研究

基本信息

批准号：
06740468
负责人：
吉信淳
金额：
$ 0.58万
依托单位：
The Institute of Physical and Chemical Research
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1994
资助国家：
日本
起止时间：
1994 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06740468/
关键词：
ラジカルビームダイアモンド表面反応反射赤外吸収分光

项目摘要

表面における素反応過程,カイネティクスを研究するためには原料となる気体を定量的に導入するシステムが不可欠である.ダイアモンド薄膜成長には,原子状水素,炭素水素ラジカルが重要な役割を演じている.本研究では,既設の時間分解反射赤外分光(TR,IRAS)と熱脱離質量分析(TDS)を含む超高真空装置に新たにラジカルビーム源を設置し,上記の反応過程を解明することを目的として,以下の研究を行った.1.TR,IRASを用いて,遷移金属表面におけるCO分子の吸着・表面拡散・脱離過程の研究を行った.この場合,分子の導入には,連続分子線およびパルス分子線を用いた.TR-IRASは秒オーダーの表面反応カイネティクスを追跡できることを示した.吸着ポテンシャルについての詳細な情報を得た.2.低温金属表面における吸着分子の成長素過程を研究するために,Pt(III)表面と水分子の相互作用をとりあげた.水分子は,最初,孤立分子として吸着するが表面被覆率が増えると吸着分子間相互作用(水素結合)によりクラスターを形成することを明らかにした.3.極低温のPt(III)表面におけるメタンの吸着とArFエキシマレーザー励起による光解離過程をTR-IRASで研究した.吸着メタン分子および光解離により生成した表面メチルラジカルが確認された.光解離のカイネティクス測定から反応断面積が得られた.4.制御されたラジカルビーム源を設計・試作した・原子状水素,メチルラジカルなどが定量的に導入できる予定である.現在,ビーム源の性能を確認中である.十分な性能を得た後,原子状水素と吸着分子(CO,メタンなど)の表面反応過程をTR-IRASで研究する予定である.

为了研究表面的基本反应过程和动力学，定量引入原料气体的系统至关重要。在本研究中，我们将安装一个新的系统。自由基束源在现有的超高真空设备中进行，包括时间分辨反射红外光谱（TR、IRAS）和热解吸质谱（TDS），并阐明了上述反应过程。为此，我们进行了以下研究： 1. 使用TR和IRAS，我们研究了CO分子在过渡金属表面的吸附、表面扩散和解吸过程，使用连续和脉冲分子束，我们表明TR-IRAS可以。跟踪秒级的表面反应动力学。我们获得了有关低温金属表面吸附分子生长的详细信息。为了研究这个过程，我们重点研究了 Pt(III) 表面和水分子之间的相互作用。水分子最初作为孤立分子被吸附，但随着表面覆盖度的增加，它们通过吸附分子之间的相互作用（氢键）被吸收3、利用TR-IRAS研究了极低温Pt(III)表面的甲烷吸附及ArF准分子激光激发的光解离过程。吸附甲烷分子及光解离。 4. 设计了受控自由基束源并进行了原型检测，目前正在确认束源的性能，在获得足够的性能后，我们将研究原子氢之间的表面反应过程。计划使用 TR-IRAS 吸附分子（CO、甲烷等）。