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窒素イオンビームによるダイヤモンド表面の窒化反応のXPS研究

研究報告コード R000000474
掲載日 2002年9月30日
研究者
  • 楠 勲
  • 猪狩 佳幸
  • 高見 知秀
  • 蒲生西谷 美香
  • 安藤 寿浩
研究者所属機関
  • 東北大学多元物質科学研究所(旧科学計測研究所)
  • 東北大学多元物質科学研究所(旧科学計測研究所)
  • ヴィジョンアーツ株式会社 Spin Laboratory
  • 筑波大学先端学際領域研究センター
  • 文部科学省 物質・材料研究機構(旧無機材料研究所)
研究機関
  • 東北大学多元物質科学研究所(旧科学計測研究所)
  • 科学技術振興事業団 戦略的基礎研究推進事業
  • 文部科学省 物質・材料研究機構(旧無機材料研究所)
報告名称 窒素イオンビームによるダイヤモンド表面の窒化反応のXPS研究
報告概要 炭素窒化物の特性を調べるのにX線光電子分光法が用いられるが,そのスペクトルの解釈はいまだ確立していない。一方,数百eVのN2+イオンビームを室温のダイヤモンド表面に照射すると極薄い表面層が窒化される。本研究では,生成した薄膜層のXPSスペクトルを詳しく調べ,その帰属について考察した。シリコンおよび高圧合成ダイヤモンド単結晶上に,気相成長で作成したp型半導体のダイヤモンド薄膜(室温)に500eVのN2+イオンビームを照射し,その場で高分解能XPS装置を用いて分析した。ダイヤモンドを真空加熱,Ar+イオン照射,N2+イオン照射を行い,C1sXPSスペクトルの変化を調べた(図1)。窒化後のN1sXPSスペクトルを図2に示し,これらの試料の価電帯スペクトルも測定された。C1sスペクトルのピークシフトは表面近傍のバンドゆがみに,N1sスペクトルの分裂はN原子の置かれた環境(結合状態)にそれぞれ起因していると考えられた。
画像

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研究分野
  • 無機化合物の薄膜
  • 非金属化合物
  • 炭素とその化合物
関連発表論文 (1)AFM and XPS studies of a homoepitaxial diamond (100) surface nitrided using 500 eV N2+ ion beam.I.Kusunoki,Y.Igari,S.Ishidzuka,T.Takami,T.Takaoka,M.Nishitani-Gamo,and T.Ando,Diamond and Related Materials,10(2001),1655-1658.
(2)XPS study of nitridation of diamond and graphite with a nitrogen ion beam.I.Kusunoki,M.Sakai,Y.Igari,S.Ishidzuka,T.Takami,T.Takaoka,M.Nishitani-Gamo,and T.Ando,Surf.Sci.in press.
研究制度
  • 戦略的基礎研究推進事業、研究領域「単一分子・原子レベルの反応制御」研究代表者 安藤 寿浩(無機材研先端研)/科学技術振興事業団
研究報告資料
  • 楠 勲,猪狩 佳幸,高見 知秀,蒲生西谷 美香,安藤 寿浩. 窒素イオンビームによるダイヤモンド表面の窒化反応のXPS研究. 戦略的基礎研究推進事業 単一分子・原子レベルの反応制御 第4回シンポジウム —2期・3期チームの研究進捗— 講演要旨集,2000. p.97 - 97.

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