大型放射光施設 SPring-8

問い合わせ番号

SOL-0000001487

ビームライン

BL23SU（JAEA 重元素科学II）

学術利用キーワード

A. 試料	無機材料
B. 試料詳細	金属・合金
C. 手法	光電離、二次電子
D. 手法の詳細	光電子分光
E. 付加的測定条件	超高真空, 表面, 界面, 室温
F. エネルギー領域	軟Ｘ線（<2 keV）
G. 目的・欲しい情報	化学状態, 結合状態, 構造変化

産業利用キーワード

階層1	半導体, 電池
階層2	シリコン系半導体, 二次電池、太陽電池, 触媒
階層3	配線
階層4	膜厚, 表面・界面, 吸着状態, 価数, 化学状態
階層5	XPS

分類

A30.20 表面界面物性, A40.40 表面・界面化学, A80.10 エレクトロニクス, A80.12 半導体・電子材料, A80.30 無機材料, A80.34 触媒化学, A80.42 エネルギー・資源, M50.10 光電子分光

利用事例本文

本事例ではCu(001)表面についてその場光電子分光を行い、入射酸素分子の運動エネルギーに依存する酸素吸着曲線を解析しました。超音速酸素分子線の運動エネルギーを表面化学反応を制御するパラメータとすることができます。このデータから、ガス吸着では酸素は0.5層で飽和するのに対して、2.3eVの運動エネルギーを持つ酸素分子線を照射すると0.5層に達するのが速く、また、さらに多くの酸素を吸着させることができることが明らかになりました。

Ois光電子強度の酸素供給量依存性

オレンジ色は2.3eVの超音速酸素分子線を照射した場合の酸素吸着曲線

○と点線は酸素ガスに曝した場合の酸素吸着曲線

[ Y. Teraoka, A. Yoshigoe, K. Moritani, Y. Takakuwa, S. Ogawa, S. Ishidzuka, M. Okada, T. Fukuyama and T. Kasai, 放射光 18, 298-309 (2005), Fig. 6,
©2005 日本放射光学会 ]

画像ファイルの出典

原著論文/解説記事

誌名

J. Jpn. Soc. Synch. Rad. Res., Vol.18, No.5, 298 （2005）

図番号

Fig.6

測定手法

その場光電子分光スペクトルは、反応ガスまたは超音速分子線と反応した試料表面を真空容器から取り出さずに光電子分光することによって得られます。この例では、Cu(001)表面に最大2.3eVの運動エネルギーを持つ超音速酸素分子線を照射し、逐次光電子分光観察することで酸素吸着曲線の運動エネルギー依存性が得られました。

画像ファイルの出典

図なし

測定準備に必要なおおよその時間

24 時間

測定装置

装置名	目的	性能
表面化学反応分析装置	表面化学反応の運動エネルギー依存性を明らかにする	XPS、LEEDなどの複合表面分析機能を持つ

参考文献

文献名
放射光、Vol.18、No.5、277 （2005）

関連する手法

XANES、AES、LEED、TPD

アンケート

SPring-8だからできた測定。他の施設では不可能もしくは難しい
本ビームラインの主力装置を使っている
同種実験は本ビームラインの課題の30%以上を占めている

測定の難易度

中程度

データ解析の難易度

熟練が必要

図に示した全てのデータを取るのにかかったシフト数

10シフト以上