초록
X-선 광전자 분광법 (x-ray photoelectron spectroscopy: SPS)과 반사 고에너지 전 자 회절법(reflection high energy electron diffraction: RHEED)을 이용하여 상온과 고온(약 300~$500^{\circ}C$)에서 알칼리금속(AM)/Si(111)7$\times$7표면에 1 monolayer(ML)의 AM을 흡착시키면 Si(111)7$\times$7표면에 비해 산소의 초기 부착 계수(initial sticking coefficient)와 산소의 포화량 은 증가하지 않았다. Si(111)7$\times$7-AM표면에 산소의 주입량을 증가시키면서 측정한 O ls 스 펙트럼으로부터 AM이 흡착된 Si(111)7$\times$7표면에 흡착되는 산소원자는 Si-O, AM-O 두 종 류의 결합형태를 가지는 것으로 생각되며 이중에서 AM-O 결합의 산화과정상에서의 역할 에 대하여 논의하였다. 상온과는 달리 고온에서는, Si(111)3$\times$1-AM표면으로 구조가 변화하 면서 산소의 흡착이 급격히 떨어지는 것을 관측할 수 있었다. 이때 3$\times$1-AM표면을 형성시 키는 AM종류의 산화에 대한 의존성을 살펴보았다.
We have studied initial oxidation of the alkali metal(AM)/Si(111) surface using X-ray photoelectron spectroscopy(XPS) and reflection high energy electron diffraction(RHEED) at room temperature(RT) and high temperature(HT)(300~50$0^{\circ}C$). The oxidation of the Si(111)7$\times$7 surface was promoted by the adsorption of 1 momolayer(ML) AM, whereas no promotion occurred for submonolayer(<0.5 ML) adsorbed Si(111)7$\times$7 surface at RT. O Is core level spectra were measured with increasing oxygen exposure. It was found that the oxygen adsorbed on the Si(111)7$\times$7-AM surface have two different bond configuration, Si-O and Am-O, respectively. From these results, we discussed the role of AM-O bonding in the promoted oxidation. At HT(300~50$0^{\circ}C$), the AM-adsorbed surface became very inactive with the structural transformation to the 3$\times$1-AM. We present the results of the oxidation of the Si(111)3$\times$1-AM(Na, K, Cs) surface.
