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研究生： 莊培佑
論文名稱： 烷基碘在Ge(1 0 0)表面上之吸附及熱分解反應
Adsorption and Thermal Decomposition
指導教授： 洪偉修
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 化學系
Department of Chemistry
論文出版年： 2009
畢業學年度： 97
語文別： 中文
論文頁數： 102
中文關鍵詞： 鍺金屬
論文種類： 學術論文
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    • 利用程溫脫附儀(TPD)及光電子能譜儀(XPS)來探測水(H2O)及烷基碘(R–I，R = CH3，C2H5及C4H9)在鍺晶體表面上的吸附及熱分解反應。TPD是用來偵測表面上經由熱分解而脫附的產物，而XPS是用來鑑定熱分解過程中的表面化學組態。
    在105K時，水曝露到鍺表面即會斷氫氧鍵，形成表面氫氧基及表面氫。水在鍺金屬表面脫附反應之產物為H2O、H2及GeO。短鏈的烷基碘會於鍺金屬表面進行分解反應，較容易形成表面烷基以及碘原子吸附。105K時，甲基碘分子在表面上即會分解為甲基和碘原子，其中乙基碘及丁基碘將以分子型態吸附於表面上並且解離於105 K。於程序升溫200 至370 K，乙基碘及丁基碘之化學吸附部分將形成表面乙基及丁基，並且進行β-hydride elimination生成乙烯及丁烯於大約550 K 之時。甲基則會行disproportionation反應結合其他甲基的氫原子形成甲烷脫附，再者其中部分的甲基將自行直接脫附於720 K。
    表面的碘原子，則會和氫原子結合形成氣態的碘化氫同時在650 K 以及720 K下脫附，部分存在於鍺金屬表面的碘原子則會選擇自行直接脫附於720 K，同時當反應升溫至770 K，其表面仍具有殘留的碳原子及少數的碘原子。

    序論--------------------------------------------------------------------------------1 鍺晶片的應用-----------------------------------------------------------1 表面重組------------------------------------------------------------------5 鍺表面上的鈍化反應-------------------------------------------------9 1.3.1 鍺表面上的鈍化反應-----------------------------------------9 A. 氯的鈍化反應---------------------------------------------10 B. 氫的鈍化反應---------------------------------------------10 C. 鍺金屬表面氧化------------------------------------------11 D. 成環反應---------------------------------------------------12 E. 濕化學針對鍺金屬表面改植技術---------------------14 (a) Grignard Reagent------------------------------------------------14 (b) Alkanethiol Reaction--------------------------------------------15 (c) Hydrogermylation Reaction------------------------------------16 實驗部分--------------------------------------------------------------------------13 1.1 實驗儀器-------------------------------------------------------------18 1.1.1 超高真空系統------------------------------------------------18 1.1.2 實驗組件------------------------------------------------------19 1.2 表面分析技術-------------------------------------------------------20 1.2.1 同步輻射X-ray光電子能譜-------------------------------21 1.2.2 程序控溫脫附------------------------------------------------28 1.3 實驗步驟 -----------------------------------------------------------31 1.3.1 Ge(100)單晶的設置與表面清潔---------------------------34 1.3.2 藥品清單與純化---------------------------------------------35 第一章 水分子在Ge(100)表面上的吸附與熱分解----------------------36 第二章 烷基碘在Ge(100)表面的吸附與熱分解-------------------------48 2.1 甲基碘於Ge(100)表面的吸附及熱分解-----------------------48 2.2 甲基碘於Ge (1 0 0)及Si(1 0 0)表面反應之比較------------60 2.3 乙基碘Ge(100)表面的吸附及熱分解-----------------------63 2.4 丁基碘Ge(100)表面的吸附及熱分解-----------------------75 2.5 不同烷基碘性質之比較-------------------------------------------85 2.6 硫化氫雨水分子在鍺金屬表面之比較------------------------91 2.7 水分子在鍺金屬及矽晶片之比較-------------------------------95 結論--------------------------------------------------------------------------------98 參考文獻------------------------------------------------------------------------101

    (1) Meuris, M. High κ strides reopen door to germanium; EE Times, 2003, August 22.
    (2) Zandvliet, H. J. W. Physics Reports-Review Section of Physics Letters 2003, 388, 1-40.
    (3) Love, J. C.; Estroff, L. A.; Kriebel, J. K.; Nuzzo, R. G.; Whitesides, G. M. Chemical Reviews 2005, 105, 1103-1169.
    (4) He, J. L.; Lu, Z. H.; Mitchell, S. A.; Wayner, D. D. M. Journal of the American Chemical Society 1998, 120, 2660-2661.
    (5) Lu, Z. H. Applied Physics Letters 1996, 68, 520-522.
    (6) Weser, T.; Bogen, A.; Konrad, B.; Schnell, R. D.; Schug, C. A.; Moritz, W.; Steinmann, W. Surface Science 1988, 201, 245-256.
    (7) Weser, T.; Bogen, A.; Konrad, B.; Schnell, R. D.; Schug, C. A.; Steinmann, W. Physical Review B 1987, 35, 8184-8188.
    (8) Han, S. M.; Ashurst, W. R.; Carraro, C.; Maboudian, R. Journal of the American Chemical Society 2001, 123, 2422-2425.
    (9) He J.; Lu Z. H.; Mitchell S. A.; and Wayner D. D. M. J. Am. Chem. Soc., 1998, 120 ,pp 2660–2661
    (10) Wang D.; Chang Y. L.; Liu Z.; Dai H. J. Am. Chem. Soc., 2005, 127,pp 11871–11875
    (11) Chadi, D. J. Physical Review Letters 1979, 43, 43-47.
    (12) Kevan, S. D. Physical Review B 1985, 32, 2344-2350.
    (13) Lambert, W. R.; Trevor, P. L.; Cardillo, M. J.; Sakai, A.; Hamann, D. R. Physical Review B 1987, 35, 8055-8064.
    (14) Loscutoff, P. W.; Bent, S. F. Annual Review of Physical Chemistry 2006, 57, 467-495.
    (15) Citrin P.H.; Rowe J.E. ; Eisenberger P.; Phys. Rev. B, Condens. Matter 1983, 28, 2299
    (16) Cullen, G. W.; Amick, J. A.; Gerlich, D. Journal of the Electrochemical Society 1962, 109, 124-127.
    (17) Schnell, R. D.; Himpsel, F. J.; Bogen, A.; Rieger, D.; Steinmann, W. Physical Review B 1985, 32, 8052-8056.
    (18) Choi, K.; Buriak, J. M. Langmuir 2000, 16, 7737-7741.
    (19) Buriak, J. M. Chemical Reviews 2002, 102, 1271-1308.
    (20) Hamers, R. J.; Hovis, J. S.; Greenlief, C. M.; Padowitz, D. F. Japanese Journal of Applied Physics Part 1-Regular Papers Short Notes & Review Papers 1999, 38, 3879-3887.
    (21) Teplyakov, A. V.; Lal, P.; Noah, Y. A.; Bent, S. F. Journal of the American Chemical Society 1998, 120, 7377-7378.
    (22) Teplyakov, A. V.; Kong, M. J.; Bent, S. F. Journal of the American Chemical Society 1997, 119, 11100-11101.
    (23) Mui, C.; Bent, S. F.; Musgrave, C. B. Journal of Physical Chemistry A 2000, 104, 2457-2462.
    (24) Campagna, M.; Rosei, R. Photoemission and Adsorption Spectroscopy of Solid and Interfaces with Synchrotron Radiation,North-Holland, 1990.
    (25) 陳建德 真空科技, 1997.
    (26) 汪建民 材料分析, 1998.
    (27) J.J.Yeh. Atomic Calculation of Photoionzation Cross-Section and Asymmetry Parameters,Gordon and Breach Science, 1993.
    (28) Hahn, E. Advances in Electronics and Electron Physics 1989, 75, 233-328.
    (29) Gasser, R. P. H. An Introduction to Chemisorption and Catalysis by Metal,Oxford University Press, 1985.
    (30) An Introduction to Surface Chemistry , http://www.chem.qmw.ac.uk/surfaces/scc/.
    (31) C.U.S. Larsson, A.S. Flodström, U.O. Karlsson, Y. Yang, J. Vac. Sci. Technol. A 1987, 7, 2044.
    (32) Miller, T.; Rosenwinkel, E.; Chiang, T. C. Solid State Communications 1983, 47, 935-938.
    (33) Kuhr, H. J.; Ranke, W.; Finster, J. Surface Science 1986, 178, 171-178.
    (34) Roche, J.; Ryan, P.; Hughes, G. J. Applied Surface Science 2001, 174, 271-274.
    (35) Ranke W.; Wasserfall J. Surf. Sci. 1993, 293, 10.
    (36) Pollmann, J.; Kruger, P.; Mazur, A. Journal of Vacuum Science & Technology B 1987, 5, 945-952.
    (37) Lewis L. B.; Segall J.; Janda K. C. J. Chem. Phys. 1995, 102, 7222
    (38) Surnev L.; Tikhov, M. Surf. Sci. 1984, 138, 40.
    (39) Paul, A.; Yang, M. X.; Bent, B. E. Surface Science 1993, 297, 327-344.
    (40) Duke, C. B. Chemical Reviews 1996, 96, 1237-1259.
    (41) M. L. Colaianni, H. Gutleben, J. T. Yates, Jr. Chem. Phys. Lett. 1992, 191, 561.
    (42) Gutleben, H.; Lucas, S. R.; Cheng, C. C.; Choyke, W. J.; Yates, J. T. Surface Science 1991, 257, 146-156.
    (43) CRC Handbook of Chemistry and Physics: a ready-reference book of chemical and physical data Boca Raton, Florida,, 2005-2006.
    (44) Bent, B. E. Chemical Reviews 1996, 96, 1361-1390.
    (45) Ma, Z., Zeara F. Surf. Sci. Rep. 2006, 61, 229.
    (46) Ynag, M.; Paul, A.; Avila, L.; Bent, B. E.; Nishikida, K. Surf. Sci. 1995, 325, 102.
    (47) Zaera, F. Chem. Rev. 1995, 95, 2651.
    (48) Andrew V. Teplyakov , Bent B. E. J. Am. Chem. SOC. 1995, 117, 10076-10087.
    (49) Grant Underwood L.; Alan Campion C, Surface Science 2008, 602, 2009-2016.
    (50) Lewis, L.; Janda K. C. J. Chem. Phys. 1995, 102, 7222.
    (51) Solymosi, F.; Bugyi, L.; Oszko, A. Langmuir 1996, 12, 4145-4152.
    (52) Solymosi', F. J. Phys. Chem. 1993, 97, 11056-11063.
    (53) Lloyd K. G.; CAMPION A.; White, J. M. Surf. Sci. 1989, 214, 227-239.
    (54) Zhang, R. G.; J. Phys. Chem. 1991, 95, 7433.
    (55) Jenks, B.; Bent E. B. ; Bernstein, N.; Zaera, F. J. Am. Soc. Chem. 1993, 115, 308.
    (56) Gothelid, M.; Lay G. L.; Karlsson U. O. Surf. Sci. 2004, 556, 203-212.
    (57) Nelen, L. M.; Fuller, K.; Greenlief, C. M. Appl. Surf. Sci. 1999, 150, 65-72.

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