XPS를 이용한 Pt(111) 표면 위에 증착된 NiO/Ni2O3 극초박막의 화학적 상태에 관한 연구

Abstract

전이 금속 산화물인 NiO박막의 Pt(111)면 위에서의 생장과 그 열적 안전성을 X선 광전자 분광법을 사용하여 연구하였다. Pt(111)면 위에 증착된 Ni 박막은 상온에서 산소에 노출되었을 때 산화가 일어나지 않았으나, 2.0 × 10-6 Torr의 산소분압에서 Ni을 증착한 경우 산화가 진행되었음을 Ni 2p 준위와 O 1s 준위 스펙트럼으로부터 알 수 있었다. 3-ML 산화박막에서는 NiO와 화학적 흡착된 상태만 관찰 되었다. 후열처리를 통해 순수 산소의 양이 점점 감소하였으며, 590 K이상의 온도에서는 NiO phase가 나타나지 않았다. 710 K 이상에서는 강하게 화학적 흡착되어 있던 산소원자들도 탈착 되었다. 7.6-ML 산화박막에서는 과산화영향으로 NiO, Ni2O3 두 개의 phase가 관찰되었고, 순차적인 후열처리에 따라 Ni2O3가 먼저 탈착되어 770 K에서 Ni2O3는 모두 탈착이 되고 NiO phase만 남아 있었다. 710 K이상의 온도에서는 Ni 원자들이 Pt 기판으로 섞여 들어감을 Ni 2p 준위의 스펙트럼 세기 변화와 속박에너지 변화로부터 알 수 있었다.