同步辐射光电离质谱检测氟原子在二氧化硅表面反应产物

O657.63; 采用微波放电等离子体源产生高密度F原子,结合同步辐射真空紫外光电离质谱全面检测F原子在二氧化硅表面刻蚀反应的产物,并探究其反应机理.通过扫描同步辐射光子能量,获得具有特定质量选择的离子光电离效率谱,测量了反应产物的电离能及碎片离子的出现势等基本参数;同时结合量子化学理论计算质谱中离子的来源,即对光电离和光解离过程进行了区分.结果 表明,F原子在二氧化硅表面会反应生成一系列的氟氧硅化合物(SixOyFz),主要包括SiF4、SiF3OSiF3和SiFOSiF2OF等,质谱中观察到的SiF3+、SiFaOSiF2+等离子信号来源于其对应母体离子的解离碎片.实验测得SiF4的电离能...

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Published in质谱学报 Vol. 41; no. 1; pp. 39 - 47
Main Authors 汪程程, 唐小锋, 温作赢, 王涛, 张翠红, 杨玖重, 顾学军, 张为俊
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中国科学技术大学研究生院,安徽合肥230026%中国科学院安徽光学精密机械研究所,安徽合肥,230031%中国科学技术大学国家同步辐射实验室,安徽合肥,230029%中国科学院安徽光学精密机械研究所,安徽合肥 230031 2020
中国科学院安徽光学精密机械研究所,安徽合肥 230031
中国科学技术大学环境科学与光电技术学院,安徽合肥230026
Subjects
氟原子
电离能
微波放电
同步辐射
真空紫外光电离质谱
二氧化硅
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ISSN1004-2997
DOI10.7538/zpxb.2019.0001

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Abstract O657.63; 采用微波放电等离子体源产生高密度F原子,结合同步辐射真空紫外光电离质谱全面检测F原子在二氧化硅表面刻蚀反应的产物,并探究其反应机理.通过扫描同步辐射光子能量,获得具有特定质量选择的离子光电离效率谱,测量了反应产物的电离能及碎片离子的出现势等基本参数;同时结合量子化学理论计算质谱中离子的来源,即对光电离和光解离过程进行了区分.结果 表明,F原子在二氧化硅表面会反应生成一系列的氟氧硅化合物(SixOyFz),主要包括SiF4、SiF3OSiF3和SiFOSiF2OF等,质谱中观察到的SiF3+、SiFaOSiF2+等离子信号来源于其对应母体离子的解离碎片.实验测得SiF4的电离能为15.85 eV,SiF3+和SiF3OSiF2+碎片离子的出现势分别为16.20、16.40 eV.该方法实现了高效检测F原子刻蚀反应的产物,由于F原子具有较高的化学反应活性,该实验装置也可用于开展气相自由基反应研究,模拟大气化学和燃烧火焰等体系中的化学反应过程.
AbstractList O657.63; 采用微波放电等离子体源产生高密度F原子,结合同步辐射真空紫外光电离质谱全面检测F原子在二氧化硅表面刻蚀反应的产物,并探究其反应机理.通过扫描同步辐射光子能量,获得具有特定质量选择的离子光电离效率谱,测量了反应产物的电离能及碎片离子的出现势等基本参数;同时结合量子化学理论计算质谱中离子的来源,即对光电离和光解离过程进行了区分.结果 表明,F原子在二氧化硅表面会反应生成一系列的氟氧硅化合物(SixOyFz),主要包括SiF4、SiF3OSiF3和SiFOSiF2OF等,质谱中观察到的SiF3+、SiFaOSiF2+等离子信号来源于其对应母体离子的解离碎片.实验测得SiF4的电离能为15.85 eV,SiF3+和SiF3OSiF2+碎片离子的出现势分别为16.20、16.40 eV.该方法实现了高效检测F原子刻蚀反应的产物,由于F原子具有较高的化学反应活性,该实验装置也可用于开展气相自由基反应研究,模拟大气化学和燃烧火焰等体系中的化学反应过程.
Author 顾学军
唐小锋
张翠红
温作赢
汪程程
杨玖重
王涛
张为俊
AuthorAffiliation 中国科学院安徽光学精密机械研究所,安徽合肥 230031;中国科学技术大学研究生院,安徽合肥230026%中国科学院安徽光学精密机械研究所,安徽合肥,230031%中国科学技术大学国家同步辐射实验室,安徽合肥,230029%中国科学院安徽光学精密机械研究所,安徽合肥 230031;中国科学技术大学环境科学与光电技术学院,安徽合肥230026
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