簡易檢索 / 詳目顯示

回結果列表
研究生： 劉佳昌
Liu, Chia-Chang
論文名稱： CHClF2分子吸附在Si(111) (7x7)表面之研究
Studies on the adsorption of CHClF2 Molecules at the Si(111) (7x7) Surface
指導教授： 溫清榕
Wen, Ching-Rong
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 理學院 - 物理學系
Department of Physics
論文出版年： 2003
畢業學年度： 91
語文別： 中文
論文頁數： 79
中文關鍵詞： 同步輻射 、表面 、吸附
外文關鍵詞： CHClF2, adsorption, surface
相關次數： 點閱：62  下載：1 
分享至:
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報

    • 我們利用SNM光束線的同步輻射光為入射光源，能量範圍為4eV～40eV，照射在吸附CHClF2分子的Si（111）（7x7）表面上。並且以光電子能譜（photoemission spectroscopy, PES）技術、角分佈光電子譜（angle-dependent photoemission spectroscopy）技術與光子激發脫附譜（photon-stimulated desorption, PSD）技術來研究表面之現象。在CHClF2吸附Si表面所得的光電子譜，我們利用海森堡不確定原理（△E‧△t＞h），來驗證實驗所得的光電子譜峰寬度比較氣相態光電子譜峰之寬度為大；並且利用入射光子能量之不同來解釋實驗所得與氣相之譜峰高度不同之差異。以此證明CHClF2分子是以物理性吸附之方式吸附於Si表面。我們又發現隨分子注入量增加的同時，光電子譜在能量位置於-9.0eV附近之譜峰有不一樣的成長速度。以光電子角分佈截面得知CHClF2分子大部分以某種方式吸附於Si表面，使其被激發光電子之分子軌道與入射光電場方向之夾角能有較好之激發截面。另外在不同入射光角度與不同觀測角度所得之光電子譜，發現在能量位置於-9eV處的光電子信號會角度不同有明顯之差異。由此分析下，我們可知CHClF2分子吸附在Si表面時的分子方向性與分子覆蓋量之間關係。在不同分子注入量之光子激發脫附譜中，發現脫附過程中具有表面增強機制。於是我們推測CHClF2脫附F- 離子之機制為雙極解離（DD）。又由此我們解釋了中性雷德堡態與鄰近分子的作用隨分子覆蓋量的多寡而造成的F-離子脫附產額有些許之影響。

    摘要...........................................................Ⅰ 誌謝...........................................................Ⅲ 目錄...........................................................Ⅳ 圖目錄.........................................................Ⅵ 表目錄.........................................................Ⅸ 第一章 引言.................................................1 第二章 光電子能譜之基本原理.................................3 2-1 基本定義與原理..........................................3 2-2 不同光源之光電子能譜特性與應用..........................5 2-3 角分佈光電子譜技術......................................7 第三章 光子激發脫附之基本原理..............................19 3-1 基本定義與介紹.........................................19 3-2 脫附機制...............................................20 3-3 脫附截面積.............................................25 第四章 同步輻射............................................34 4-1 設備簡介...............................................34 4-2 同步輻射光特性.........................................35 4-3 同步輻射的研究及應用...................................37 第五章 實驗簡介............................................41 5-1 實驗系統...............................................41 5-2 實驗方法...............................................45 第六章 結果與討論..........................................53 6-1 價層光電子譜...........................................53 6-2 與觀測角度、入射光角度相關之光電子譜分析...............59 6-3 F-離子之光子激發脫附譜.................................69 第七章 總結................................................76 參考文獻.......................................................78 圖目錄 圖（2.1）：晶體中電子受光子能量hν激發克服能量障礙，而成為能 量Ekin的自由電子過程圖..........................................9 圖（2.2）：電子能量分佈圖（EDC）之示意圖.......................10 圖（2.3）：光電子發射過程示意圖................................11 圖（2.4）：一般用於光電子發射實驗的傳統光源之強度與能量圖......12 圖（2.5）：X光源裝置示意圖.....................................13 圖（2.6）：Si原子身處不同化學環境，造成的化學位移..............14 圖（2.7）：XPS的能量分佈曲線（EDC）............................15 圖（2.8）：氣體放電燈的構造圖..................................16 圖（2.9）：CO氣體分子吸附於金屬上之分子軌道示意圖..............17 圖（2.10）：入射光能量為41eV之不同電場極化方向的各個分子軌道光電子角分佈截面積...............................................18 圖（3.1）：鍵結軌道與反鍵結軌道的電子結構圖....................27 圖（3.2）：鍵結與反鍵結位能圖..................................28 圖（3.3）：最大價性的離子化合物產生歐傑過程圖..................29 圖（3.4）：共價鍵結系統與離子鍵結系統具有相似的兩孔洞態........30 圖（3.5）：典型歐傑過程........................................31 圖（3.6）：共振歐傑過程，Participant Auger Process.............32 圖（3.7）：共振歐傑過程，Spectator Auger Process...............33 圖（4.1）：不同電子能量和轉彎磁場的同步輻射光光譜..............38 圖（4.2）：張角極小，截面積約為數平方公釐的同步輻射光束........39 圖（5.1）：SRRC注射系統與儲存環之設計圖........................48 圖（5.2）：SRRC 之SNM光束線光學系統設計原理。M1為平面鏡、M2為圓環面鏡、M3和M4為圓柱面鏡、S1為入口狹縫、S2為出口狹縫、G為球面光柵、D為樣品位置................................................49 圖（5.3）：超高真空系統俯視圖..................................51 圖（5.4）：電子能量分析儀之半球形偏轉器........................52 圖（6.1）：能量為35eV的入射光子照射在CHClF2/Si（111）（7x7）表面上，測得的一系列隨著CHClF2分子注入量不同（從乾淨的Si表面到注入量為1.2x1014cm-2）而變化之價層光電子譜。觀測角為0°..........56 圖（6.2）：能量為35eV的入射光子照射在CHClF2/Si（111）（7x7）表面上，測得的一系列隨著CHClF2分子注入量不同（從注入量為1.2x1014cm-2到注入量為2.5x1014cm-2）而變化之價層光電子譜。觀 測角為0°......................................................57 圖（6.3）：（a）乾淨的Si（111）（7x7）表面的價層光電子譜； （b）注入量為0.4x1014cm-2之CHClF2/Si（111）（7x7）價層光電子譜； （c）圖（6.3）中，（b）－（a）所得到的差異曲線； （d）氣相態CHClF2分子光電子譜..................................58 圖（6.4）：能量為35eV的入射光子照射在CHClF2/Si（111）（7x7）表面上，測得的一系列隨著CHClF2分子注入量不同（從乾淨的Si表面到注入量為1.2x1014cm-2）而變化之價層光電子譜。觀測角為45°.........63 圖（6.5）：能量為35eV的入射光子照射在CHClF2/Si（111）（7x7）表面上，測得的一系列隨著CHClF2分子注入量不同（從注入量為1.2x1014cm-2到注入量為2.5x1014cm-2）而變化之價層光電子譜。觀 測角為45°.....................................................64 圖（6.6）：能量為35eV的入射光子照射在注入量為0.2x1014cm-2的 CHClF2/Si（111）（7x7）表面上，測得的各種不同角度（θ＝0°、45°）的價層光電子譜................................65 圖（6.7）：能量為35eV的入射光子照射在注入量為0.4x1014cm-2的 CHClF2/Si（111）（7x7）表面上，測得的各種不同角度（θ＝0°、45°）的價層光電子譜................................66 圖（6.8）：能量為35eV的入射光子照射在注入量為0.7x1014cm-2的 CHClF2/Si（111）（7x7）表面上，測得的各種不同角度（θ＝0°、45°）的價層光電子譜................................68 圖（6.9）：能量為35eV的入射光子照射在注入量為2.5x1014cm-2的 CHClF2/Si（111）（7x7）表面上，測得的各種不同角度（θ＝0°、45°）的價層光電子譜................................69 圖（6.10）：為一系列各種不同注入量（從注入量為1.3x1014cm-2到注入量為5.3x1014cm-2）的CHClF2分子吸附在Si（111）（7x7）表面之F-離子之光子激發脫附譜.........................................73 圖（6.11）：為一系列各種不同注入量（從注入量為5.3x1014cm-2到注入量為10.4x1014cm-2）的CHClF2分子吸附在Si（111）（7x7）表面之F-離子之光子激發脫附譜.........................................74 圖（6.12）：能量為12.6eV的入射光子能量照射下，F-離子產額與 CHClF2分子注入量之關係圖.......................................75 表目錄 表（4.1）：應用同步輻射光源的主要研究範疇......................40 表（5.1）：SRRC儲存環的參數規格................................49

    [1]皮敦文，科儀新知第十六卷第二期，83.10，P.40

    [2] James W. Davenport，Phys. Rev. Lett. 36（16），945（1976）

    [3] R. J. Smith，J. Anderson，and G. J. Lapeyre Phys. Rev. Lett. 37（16），1081（1976）

    [4] D. Menzel，J.Vac. Sci. Technol， 20（3），538（1982）

    [5] M. L. Knotek，Phys. Today 37，24（September 1984）

    [6] P. A. Redhead，Can. J. Phys. 42，886（1964）

    [7] P. J. Feibelman and M. L. Knotek，Phys. Rev. B 18，6531（1978）

    [8] M. L. Knotek and P. J. Feibelman，Phys. Rev. Lett. 40，964（1979）

    [9] D. E. Ramaker，C. T. White and J. S. Murday，J. Vac. Sci. Technol.18，748（1981）

    [10] D. E. Ramaker，〝Desorption Induced by Electron Transition〞，edited by N. H. Tolk, M. M. Traum，J. C. Tully T. E. Madey（Springer，Heidelberg 1983）

    [11] C. R. Wen and R.A. Rosenberg，physica scripta. 41，1025（1990）

    [12] R. Rocht and J. Momigny，Intern. J. Mass Spectrum. Ion. Phys. 7，121（1971）

    [13] C. M. Friedrich，J. Wilkes，R. E. Palmer，S. L. Bennett，M. A. MacDonald，C. L. Lamont and J. S. Foord，Chem. Phys. Lett. 247，348（1995）

    [14] T. E. Madey，Science 234，316（1986）

    [15] M. Cini，Solid state commun. 20，605（1976）

    [16] M. Cini，Phys. Rev. B 17，2788（1978）

    [17] G. A. Sawatzky，Phys. Rev. Lett. 39，504（1977）

    [18] B. I. Dunlap，F. L. Huston and D. E. Ramaker，J. Vac.
    Sci. Technol. 18， 556（1981）

    [19] H. H. Madden，D. R. Jennison，M. M. Traum，G. Margaritondo and N. G. Stoffel，Phys. Rev. B 26，896（1982）

    [20] D. E. Ramaker，J. Vac. Sci. Technol. A 1（2），1137（1983）

    [21]同步輻射簡介，行政院同步輻射研究中心，1992.08

    [22]陳慶曰，科儀新知第十六卷第二期，1994.10，P.8

    [23]王昭平，核能天地1995年四月號，P.27

    [24]光束線安全審查報告，行政院同步輻射研究中心，1998.12

    [25] J. Doucet，P. Sauvageau，and C. Sandorfy，J. Chem.
    Phys. 58（9），3708（1973）

    下載圖示 校內：立即公開
    校外：2003-07-10公開
    QR CODE