Nükleer Reaksiyon Analizi Derinlik Profiling yoluyla Yüzey ve Arayüz Katmanlar ve Dökme Malzeme Hidrojen Konsantrasyonları miktar tayini
Summary
Biz 1 H uygulanmasını göstermektedir (15 N, αγ) sayısal ses, yüzeyin üzerindeki hidrojen atomlarının yoğunluğunu değerlendirmek ve katı maddelerin bir ara yüzey katmanında 12 C rezonans nükleer reaksiyon analizi (NRA). 2 / Si (100) yığınlar bir Pd (110) tek kristal ve SiO yüzeye yakın hidrojen derinlik profilleme tarif edilmektedir.
Abstract
Rezonans 1 H yoluyla nükleer reaksiyon analizi (NRA) (15 N, αγ) 12 C reaksiyon nicel ve olmayan yıkıcı arayüzleri de yüzeylerde hidrojen yoğunluğu dağılımı, ortaya derinlik profilleme son derece etkili bir yöntemdir ve hacminin yüksek derinlik çözünürlüğü ile katı maddeler. Teknikte elektrostatik hızlandırıcı sağladığı 6,385 MeV 15 K iyon demeti olup, özellikle de yaklaşık 2 um, hedef yüzeyden kadar derinliklerinde 1H izotopu tespit eder. Yüzey lH Kapsamlı ~ 10 ila 13 cm için bir hassasiyetle ölçülür -2 (~ 1 tipik bir atom tek tabakalı yoğunluğunun%) ~ 10 ila 18 cm arasında bir saptama sınırı ve H hacim konsantrasyonu 3 (° 'de 100. Ppm ). Yüzeye yakın derinlik çözünürlüğü hedef üzerine yüzey normal 15 N iyon insidansı 2-5 nm ve ADOP tarafından çok düz hedefler için 1 nm altında değerlere gelişmiş olabilirting bir yüzey otlatma sıklığı geometrisi. yöntem, çok yönlü ve hali hazırda düz bir yüzey (gözenekler) ile herhangi bir yüksek vakum uyumlu homojen malzemeye uygulanır. Elektriği ileten hedefler genellikle ihmal edilebilir bozulma ile iyon demeti ışınlama tahammül. Hidrojen kantitatif ve doğru derinlemesine analiz temel kompozisyon (yanında hidrojen) ve hedef malzemenin kütle yoğunluğunun bilgi gerektirir. Özellikle yerinde bir hedef hazırlanması ve karakterizasyonu, 1 saat süre ile ultra yüksek vakum yöntemleri ile kombinasyon halinde (15 N, αγ) 12 C NRA ideal atomik kontrol yüzeyleri ve nano yapılı arayüzleri hidrojen analizi için uygundur. Bu örnek olarak burada (1) elde edildi yüzey kaplama ve Pd maruz kalan bir H2 yüzeye yakın bölgede hidrojen toplu konsantrasyonunu ölçmek için Tokyo Üniversitesi MALT Tandem gaz tesisinde 15 N NRA uygulanmasını göstermektedir(110), tek kristal ve (2) Si (100) üzerinde ince SİO2 filmlerin arayüzleri yakınındaki hidrojen derinliği konumu ve katman yoğunluğu belirlemek için.
Introduction
bir kirlilik olarak ya da malzemelerin çok çeşitli bir kurucu ve hidrojen kaynaklı etkileşim olayların zenginlik olarak hidrojen yaygınlığı birçok alanında önemli bir görev yüzeye yakın bölgede ve katıların gömülü arayüzleri hidrojen dağılımı ortaya yapmak mühendislik ve temel malzeme bilimi. Tanınmış bağlamlarda nükleer ve füzyon reaktörü mühendisliği, epitaksiyel büyüme imalat ve hydrogen hidrojen kaynaklı yüzey etkileri hidrojen enerji uygulamaları, yakıt hücresi, fotoğraf ve hidrojenasyon kataliz, hidrojen tutma ve kırılganlığını depolama ve arıtma malzemeleri hidrojen emilim çalışmalarını içermektedir yarı iletken cihaz teknolojisi ile ilgili elektrik güvenilirlik sorunları.
onun her yerde hazır olma ve basit atom yapısına rağmen, hidrojen kantitatif tespiti analitik zorluklar teşkil etmektedir. Hidrojen tek bir elektron, aksi takdirde çok yönlü element analys içerdiğindenelektron spektroskopisi tarafından etkisiz hale getirilir. Bu metalürjik füzyon termal desorpsiyon, kızılötesi emilme ya da NMR spektroskopisiyle kitle analitik optik veya nükleer rezonans teknikleri ile ortak olarak hidrojen algılama yöntemleri hidrojen derinliği konuma temel olarak duyarsızdır. Bu onların fiziksel ve kimyasal madde etkileşimleri önemli ölçüde farklılık yüzey adsorbe ve toplu absorbe hidrojen arasında ayrım, örneğin, engeller ve bunların ayrım dolayısıyla küçük hacimli ve geniş yüzey alanları oluşturan nano yapılı malzemelerin analizi için giderek daha önemli hale gelmektedir. ikincil iyon kütle spektroskopisi ile hidrojen profilleme, derinlik çözüme kantitatif H konsantrasyonları sağlamakla birlikte, metalürjik füzyon olarak analiz hedefe eşit yıkıcı ve sıçratma etkileri güvenilmez yüzeye yakın elde edilen derinlik bilgisini hale getirebilir.
dar nükleer reaksiyon analiziEnerji rezonans 1 H (E S) (15 N, αγ) 6,385 MeV 1-3 12 Cı Reaksiyon, diğer taraftan, bir kaç sırasına yüksek derinliği çözünürlükte tahribatsız olarak hidrojen kantitatif avantajlarını bir araya yüzeye yakın nanometre. Yöntem 10 13 cm-2 arasında sırayla bir hassasiyetle yüzey lH Kapsamlı belirler (~ tipik atom tek tabakalı yoğunluğunun% 1). Malzemelerin iç hidrojen konsantrasyonu 18 10 birkaç cm -3 (en. Ppm ~ 100) ve yaklaşık 2 um bir sondalama derinliği aralığı bir saptama sınırı ile değerlendirilebilir. Yüzeye yakın derinlik çözünürlüğü rutin analiz hedef üzerine 15 N iyon ışınının yüzey normal insidansı 2-5 nm. yüzey otlatma sıklığı geometrileri ise, çözünürlük 1 nm altında değerlere daha fazla artabilir. Ref bakın. ayrıntılı bir hesap için 3.
Bu yetenekler (1 H kanıtlanmış <syukarı> 15 N, αγ) 12 C NRA süreçleri ve malzemelerin 3 büyük bir çeşitlilik yüzeyler ve arayüzler hidrojen statik ve dinamik davranışını aydınlatmak için güçlü bir teknik olarak. 1976 yılında Lanford 4 tarafından kurulan 15 N NRA ilk nicel Kayrak malzemeler ve ince filmlerde ses H konsantrasyonlarını belirlemek için ağırlıklı olarak kullanıldı. Başka amaçlar arasında, 15 N NRA yoluyla elde mutlak hidrojen konsantrasyonları diğer doğrudan kantitatif, hidrojen algılama teknikleri 5,6 kalibre için kullanılır olmuştur. Tabakalı ince film yapılarında iyi tanımlanmış arayüzler ile hedeflerde de 15 N NRA hidrojen profilleme 7-10 tarif edilmiştir. Daha yakın bir zamanda, çok fazla ilerleme HAZIRLIK yüzey analitik ultra yüksek vakum (UHV) araçları ile 15 N NRA birleştirerek kimyasal temiz ve yapısal olarak iyi tanımlanmış hedeflerin yüzeye yakın bölgede hidrojen okuyan elde edilmiştire atomik H analizi 3 yerinde yüzeyleri kontrol edilir.
Tek kristal yüzeylerde hidrojen kapsama miktarının ederek, NRA birçok malzeme üzerinde hidrojen adsorpsiyon fazların mevcut mikroskobik anlaşılmasına önemli katkılarda bulunmuştur. 1 H (15 N, αγ) 12 C NRA doğrudan sıfır ölçmek için ayrıca sadece deneysel bir tekniktir yani yüzey adsorbe H atomlarının 11, titreşim enerjisini işaret, bu olay iyon ışınının yönünde emilmiş H atomlarının kuantum-mekanik titreşim hareketi ortaya çıkarabilir. Yüzey adsorbe ve toplu absorbe arasındaki nanometre ölçekli ayrımcılık yeteneği sayesinde H 15 N NRA, mineral hidrasyon kalma 12 ile ilgili olarak ya da H yüzeyleri altında hidrür çekirdeklenme gözlemlemek için maddi yüzeyler aracılığıyla hidrojen girişine değerli bilgiler sağlayabilir ses emici metaller 13-15. Yüksek Resolution 15 N NRA uygulamaları adlayers 16 alt tek tabaka kalınlığı varyasyonları tespit etmek ve yüzey çekilmiş Pd nanokristaller 17 hacim-absorbe hidrojen ayırt potansiyeli ortaya koymuştur. Termal yayılım spektroskopisi (TDS) kombinasyon H2 termal yayılım özelliklerinin net kimlikleri ve adsorbe termal stabilitesi derinliği çözülmüş değerlendirme sağlar ve desorpsiyon ve difüzyon 13,15,18 karşı hidrojen halleri emilir. Sayesinde tahribatsız doğa ve yüksek derinlik çözünürlüğü 1H için (15 N, αγ) 12 C NRA da metal / metal 19-22 ve metal hidrojen yakalama çalışmak için izin veren sağlam arayüzleri gömülü hidrojeni tespit etmek için ideal bir yöntemdir / yarı iletken arayüzleri 16,23-25 ve yığılmış ince film sistemleri 9 hidrojen difüzyon izlemek için. doğrudan görüntülenmesi hidrojen yeniden dağıtım fenomenlerinden tarafındanelektrikli cihaz bozulması ile ilgili SiO 2 arayüzleri arasında / Si tabanlı metal oksit yarıiletken (MOS) yapılar, NRA cihaz güvenilirlik araştırması 26 özellikle değerli katkılarda bulunmuştur.
NRA hidrojen saptama prensibi 15 N 1 H arasındaki rezonant 1H (15 N, αγ) 12 C nükleer reaksiyon başlatmak için en az E res = 6,385 MeV 15 K iyon ışını ile analiz hedef ışın için malzeme. Bu reaksiyon numunesinin yakın bir parıldama detektörü ile ölçülür 4.43 MeV karakteristik γ-ışınları yayınlar. γ-verimi hedefin belirli bir derinliğe H konsantrasyonu ile orantılıdır. Olay 15 N iyonların sayısına göre bu sinyali normalleştirme γ-algılama sistemi, bilinen, H konsantrasyonu standart bir hedef ile kalibre edilmesinden sonra, mutlak lH yoğunluğu dönüştürür. 15 </sup> N hedef yüzeyinde hidrojen ile reaksiyona girebilen E res de olayı iyonlar. Gömülü hidrojen konsantrasyonunun D res üzerinde enerji (E i) 15 N iyonları olay ölçülür. Hedef malzeme içinde, 15 N iyonları elektronik durdurma nedeniyle enerji kaybı yaşar. Bu etki 1H (15 N, αγ) 12 C nükleer reaksiyon rezonans çok dar bir genişliğe sahiptir, çünkü yüksek derinlik çözünürlüğü sağlar (Lorentz genişliği parametresi Γ = 1.8 keV) ve 6.4 için malzemelerin durdurma gücü MeV 15 N aralıkları arasında / nm 1-4 keV, sadece birkaç atom tabakası ile 15 N iyonunun geçişi rezonans pencere dışında enerjisini kaydırmak için yeterli olacak şekilde. Böylece, rezonans reaksiyon E gömülü H algılar i> bir sondalama derinliği d E res = (E i – E res) S elektronik bir / S,analiz malzemenin 3 durdurma gücü.
Küçük artışlarla olay 15 N iyon enerjisini tararken γ-verim ölçerek, bir hedefin hidrojen yoğunluğu derinlemesine dağılımını içeren bir nükleer reaksiyon uyarma eğrisini elde eder. Bu uyarım eğrisi (γ-verim vs 15 N enerji), gerçek H derinlik dağılımı ağırlıklı olarak Gauss genişletilmesi ekler ve derinlik çözünürlüğü 3 ana sınırlamadır NRA enstrümantal fonksiyonu ile convolved edilir. (Yani, E i = E res at) Gauss genişliği nedeniyle hedef yüzeye karşı H atomlarının sıfır noktası titreşim bir Doppler etkisi hakimdir. 11,27,28 gömülü hidrojen getiri eğrisi tespit yüzeyde E i> E res nedeniyle rasgele 15 N iyon enerji straggli ek bir Gauss genişleyen bileşeni tarafından etkilenirhedef içinde ng. Başıboş genişliği malzemesi 29,30 iyon yörünge uzunluğu karekökü ile orantılı olarak artar ve baskın çözünürlük 10-20 nm derinliklere yukarıdaki kısıtlayıcı faktör haline gelir.
15 N NRA ile birkaç çok tipik hidrojen profilleme uygulamaları göstermek için, biz burada örnek olarak yüzey H kapsamı (1) kantitatif değerlendirme tanımlamak ve bir H 2 maruz paladyum toplu emilen hidrojen konsantrasyonu (Pd) tek kristal, ve (2) SiO 2 / Si (100) yığınlarının gömülü arayüzleri derinlik konumu ve hidrojen tabakası yoğunluklarının değerlendirilmesi. NRA ölçümleri MALT 5 derece istikrarlı ve iyi monokromatikleştirilmeyen (AE i ≥ 2 keV) 6-13 MeV 15 N iyon demeti sunan Tokyo Üniversitesi, OG van-de-Graaf tandem hızlandırıcı 31 gerçekleştirilir. Yazarlar accelerat için bir bilgisayar kontrol sistemi geliştirmiştirveya hidrojen profilleme için otomatik enerji tarama ve veri toplama etkinleştirmek için. (1) Tek bir bizmut germanat ile UHV yüzey analiz sistemi (BGO Bi 4 Ge 3 O 12: Yukarıdaki H profil uygulamaları tarafından sunulan iki farklı NRA ölçüm görevleri yansıtan, MALT tesis uzman deneysel istasyonları ile iki iyon ışını çizgilerini sağlar hidrojen yüzey sigortaların NRA kantitatif adanmış) γ-sintilasyon dedektörü, sıfır noktası titreşim spektroskopisi için, ve TDS ile benzersiz bir kombinasyon atomik kontrollü tek kristal hedeflere H derinlik profili için; ve (2), iki BGO detektörleri ile donatılmış bir yüksek vakum odası düşük lH saptama sınırının ve daha hızlı veri toplama sağlayan, artan γ-algılama verimliliği için hedefe yakın bir yer. Bu kurulum hiçbir numune hazırlama imkanları vardır ama hedefleri daha yüksek verim dolayısıyla hızlı numune değişimi (~ 30 dk) için izin verir ve kendisi için iyi controlled yüzey tabakası gibi H gömülü arayüzleri de profilleme veya toplu H konsantrasyonlarının kantitatif olarak analitik görev, önemli bir parçası değildir. γ-ışınları önemsiz zayıflama ince odası duvarları nüfuz çünkü hem ışın hatlarında, BGO dedektörleri vakum sistemleri dışında rahatlıkla yerleştirilir.
BL-1E UHV sisteminde Şekil 1. NRA kurulumu. (A) için püskürtme iyon tabancası, düşük enerji elektron kırınımı (LEED) ve Auger elektron spektroskopisi (AES) ile donatılmış, BL-1E UHV sisteme şematik üstten görünüşüdür Yerinde Gözlem Yapma bir dört kutuplu kütle spektrometresi (KYS) ile atomik sipariş ve kimyasal temiz tek kristal yüzey hedeflerinin hazırlanması ve birleşik NRA ve TDS ölçümleri doğrusal bir çeviri aşamasında üzerine monte edilmiş. (B) Pd tek kristal numune t ekliO kriyojenik manipülatör tutucu örnek. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.
Şekil 1 (A), tam olarak atomik sipariş tek kristal yüzeylerinin in situ hazırlanması için donatılmış ve yüzey temizliğini sağlamak için bir taban basıncı <10 -8 Pa olan ışın hattı (BL) -1E, önceki UHV sistemini göstermektedir. Yüzey analitik araçlar örnek erişim sağlamak için, 4 "BGO sintilatör (hedefin arkasındaki 30 mm. Örnek hassas bir 4-eksenli düzenleme aşamasında monte edilir ~ 15 N iyon demetinin eksenine yerleştirilir X, Y, z, Θ) konumlandırma ve sıvı azot soğutmalı edilebileceği ~ 80 K veya sıkıştırılmış ile o kadar ~ 20 K. Şekil 1 (B) O sıkıştırma cryostat spot kaynaklı Ta destek telleri tarafından monte edilmiş bir Pd tek kristal hedef gösterir. kuvars sac tutucular sampl izole Kriyostat vücuttan elektriksel e tutucu plakası. Bu nicel NRA için gerekli olay 15 N iyon demeti akımı ölçüm sağlar ve numune tutucu ters tungsten filamandan elektron bombardımanı ısıtma sağlar. Tip K termokuple Noktası kaynaklı Pd numune kenarına etmektir. Numunenin yukarıdaki manipülatör ekseninde bağlı bir kuvars plaka 2 (A) Şekil. Iyon ışın profili ve örnek-ışın hizalama için izlenmesi için kullanılan saygı ile 90 ° düzenlenmiş iki adet 4 "BGO dedektörleri ile BL-2C de kurulum gösterir başka bir ışın ekseninin dışında 19.5 mm. numune tutucu daha kendi ön yüzüne 15 N kirişe (Şekil 2 (B)) hızlı numune değişimi için basit bir sıkıştırma mekanizması sağlar ve dikey ekseni etrafında örneğin dönüş sağlar 15 N insidans açısını ayarlamak için.
iles / ftp_upload / 53452 / 53452fig2.jpg "/>
BL-2C de Şekil 2. NRA kurulumu. (A) yakın hedef pozisyona iki BGO γ-dedektörleri ile donatılmış BL-2C yüksek vakum odasına şematik üstten görünüm. SiO2 büyük bir çip hedefi ile (b) numune tutucu / Si (100) üzerinde sabitlenmiş. NRA analizi 15 N iyon ışını tarafından ışınlandı noktalar görüntüler sonra su buharı ile bu örnek türünü sisleme. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.
Protocol
Representative Results
Discussion
Şekil 4 Pd (110) BL-1E UHV sisteminde tek kristalin örneğe verimli ayrım ve yüzeye adsorbe 15 N NRA yoluyla toplu absorbe hidrojen kantitatif göstermektedir. Üç profil yüzey H tepe yüksek tekrarlanabilirliği in-situ UHV numune hazırlama güvenilirliği ve NRA ölçümü tahribatsız doğa kanıtlıyor. ayrıca beklenen atom doyma yoğunluğu ile belirlenen H kapsama kantitatif anlaşma NRA ölçüm doğruluğunu göstermektedir. Şekil 4'te yakın H <…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Biz büyük ölçüde uzaktan veri toplama PC'den MALT hızlandırıcı parametrelerini kontrol ederek NRA H derinlik profillerinin otomatik ölçümü sağlayan yazılım uygulanması için M. Matsumoto teşekkür ederiz. Biz BL-1E UHV sisteminde ustaca performans Pd (110) örnek hazırlıkları ve NRA ve TDS ölçümleri için K. Namba teşekkür ve hızlandırıcı operasyonda teknik yardım C. Nakano. SiO 2 / Si (100) örnek minnetle NEC Corporation, Japonya Z. Liu bir nezaket olarak alınır. Bu çalışma kısmen Hibeler-Aid Bilimsel Araştırma (Hibe numaraları 24246013 ve 26108705) yanı sıra, yenilikçi Alanlarında Bilimsel Araştırma Hibe-in-Aid ile Bilim Teşvik Japan Society (JSPS) Tarafından desteklenen Japonya Eğitim, Kültür, Spor, Bilim Bakanlığı ve Teknoloji: 'Kompleks korelasyon ve Denge-dışı Dynamics Computics aracılığıyla Materyal Tasarımı'.
Materials
| Pd single crystal | SPL (Surface Preparation Laboratory), http://www.spl.eu/products.html, or any other suitable supplier | Order made to specification | Disk, 9 mm diam., (110) oriented, aligned to < 0.5 degree or less, one side polished to < 0.3 mm roughness, self-prepared specimen |
| H2 gas | Joutou Gas Corporation, Ltd., Japan, http://www.jyotougas.co.jp/item/gas.html | (99.9995%), or any other suitable supplier | |
| O2 gas | Joutou Gas Corporation, Ltd., Japan, http://www.jyotougas.co.jp/item/gas.html | (99.99%), or any other suitable supplier | |
| Ar gas | Joutou Gas Corporation, Ltd., Japan, http://www.jyotougas.co.jp/item/gas.html | (99.99995%), or any other suitable supplier | |
| Tantalum / Wire | The Nilaco Corporation, http://nilaco.jp/en/order.php | TA-411325 | (99.95%), 0.3 mm diam., or any other suitable supplier |
| Alumel / Wire | The Nilaco Corporation, http://nilaco.jp/en/order.php | 851266 | 0.2 mm diam., or any other suitable supplier |
| Chromel / Wire (Chromel) | The Nilaco Corporation, http://nilaco.jp/en/order.php | 861266 | 0.2 mm diam., or any other suitable supplier |
Riferimenti
- Lanford, W. A. Analysis for hydrogen by nuclear-reaction and energy recoil detection. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B. 66 ((1-2)), 65-82 (1992).
- Lanford, W. A., JR, T. e. s. m. e. r., M, N. a. s. t. a. s. i. Nuclear Reactions for Hydrogen Analysis, Chapter 8. Handbook of Modern Ion Beam Materials Analysis. , 193-204 (1995).
- Wilde, M., Fukutani, K. Hydrogen detection near surfaces and shallow interfaces with resonant nuclear reaction analysis. Surf. Sci. Rep. 69 (4), 196-295 (2014).
- Lanford, W. A., Trautvetter, H. P., Ziegler, J. F., Keller, J. New precision technique for measuring concentration versus depth of hydrogen in solids. Appl. Phys. Lett. 28 (9), 566-568 (1976).
- Ross, R. C., Tsong, I. S. T., Messier, R., Lanford, W. A., Burman, C. Quantification of hydrogen in a-Si-H films by IR spectrometry, N-15 nuclear-reaction, and SIMS. J. Vac. Sci. Technol. 20 (3), 406-409 (1982).
- Suzuki, T., Konishi, J., Yamamoto, K., Ogura, S., Fukutani, K. Practical IR extinction coefficients of water in soda lime aluminosilicate glasses determined by nuclear reaction analysis. J. Non-Cryst. Solids. 382, 66-69 (2013).
- Wagner, W., Rauch, F., Bange, K. Concentration profiles of hydrogen in technical oxidic thin-films and multilayer systems. Fresenius Z. Analyt. Chem. 333 (4-5), 478-480 (1989).
- Wagner, W., Rauch, F., Ottermann, C., Bange, K. In-depth profiling of hydrogen in oxidic multilayer systems. Surf. Interf. Anal. 16 (1-12), 331-334 (1990).
- Wagner, W., Rauch, F., Ottermann, C., Bange, K. Hydrogen dynamics in electrochromic multilayer systems investigated by the N-15 technique. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B. 50 (1-4), 331-334 (1990).
- Hjörvarsson, B., Rydén, J., Karlsson, E., Birch, J., Sundgren, J. E. Interface effects of hydrogen uptake in Mo/V single-crystal superlattices. Phys. Rev. B. 43 (8), 6440-6445 (1991).
- Fukutani, K., Itoh, A., Wilde, M., Matsumoto, M. Zero-Point Vibration of Hydrogen Adsorbed on Si and Pt Surfaces. Phys. Rev. Lett. 88 (11), 116101 (2002).
- Ericson, J. E., Dersch, O., Rauch, F. Quartz hydration dating. J. Archaeological Sci. 31 (7), 883-902 (2004).
- Wilde, M., Matsumoto, M., Fukutani, K., Aruga, T. Depth-resolved analysis of subsurface hydrogen absorbed by Pd(100). Surf. Sci. 482-485 (Part 1), 346-352 (2001).
- Wilde, M. Hydrogen sorption by Ti(0001) single crystal surfaces. J. Vac. Soc. Jpn. 45 (5), 458-462 (2002).
- Ohno, S., Wilde, M., Fukutani, K. Novel insight into the hydrogen absorption mechanism at the Pd(110) surface. J. Chem. Phys. 140 (13), 134705 (2014).
- Fukutani, K., Wilde, M., Matsumoto, M. Nuclear-reaction analysis of H at the Pb/Si(111) inter-face: Monolayer depth distinction and interface structure. Phys. Rev. B. 64 (24), 245411 (2001).
- Wilde, M., Fukutani, K., Naschitzki, M., Freund, H. J. Hydrogen absorption in oxide-supported palladium nanocrystals. Phys. Rev. B. 77 (11), 113412 (2008).
- Wilde, M., Fukutani, K. Penetration mechanisms of surface-adsorbed hydrogen atoms into bulk metals: Experiment and model. Phys. Rev. B. 78, 115411 (2008).
- Okada, M., Nakamura, M., Moritani, K., Kasai, T. Dissociative adsorption of hydrogen on thin Au films grown on Ir(111). Surf. Sci. 523 (3), 218-230 (2003).
- Okada, M. Reactivity of gold thin films grown on iridium: Hydrogen dissociation. Appl. Catal. A General. 291 (1-2), 55-61 (2005).
- Okada, M. Reactive gold thin films grown on iridium. Appl. Surf. Sci. 246 (1-3), 68-71 (2005).
- Ogura, S. Hydrogen adsorption on Ag and Au monolayers grown on Pt(111). Surf. Sci. 566-568 (Part 2), 755-760 (2004).
- Fukutani, K. Interface hydrogen between a Pb overlayer and H-saturated Si(111) studied by a resonant nuclear reaction. Surf. Sci. 377 (1-3), 1010-1014 (1997).
- Fukutani, K., Iwai, H., Murata, Y., Yamashita, H. Hydrogen at the surface and interface of metals on Si(111). Phys. Rev. B. 59 (20), 13020-13025 (1999).
- Wilde, M., Fukutani, K. Low-temperature growth of Au on H-terminated Si(111): Instability of hydrogen at the Au/Si interface revealed by non-destructive ultra-shallow H-depth profiling. Jpn. J. Appl. Phys. 42 (7B), 4650-4654 (2003).
- Liu, Z., Fujieda, S., Ishigaki, H., Wilde, M., Fukutani, K. Current Understanding of the Transport Behavior of Hydrogen Species in MOS Stacks and Their Relation to Reliability Degradation. ECS Transactions. 35 (4), 55-72 (2011).
- Zinke-Allmang, M., Kalbitzer, S. A novel method to determine vibrational energy states of atomic systems. Z. Physik A. 323 (2), 251-252 (1986).
- Zinke-Allmang, M., Kalbitzer, S., Weiser, M. Nuclear reaction spectroscopy of vibrational modes of solids. Z. Physik A. 325 (2), 183-191 (1986).
- N, B. o. h. r. . K. Dan. Vidensk. Selsk. Mat. -Fys. Medd. 18, (1948).
- Rud, N., Bøttiger, J., Jensen, P. S. Measurements of energy-loss distributions for 6.5 MeV 15N ions in solids. Nucl. Instrum. Methods. 151 (1-2), 247-252 (1978).
- Briggs, D., Seah, M. P. . Practical Surface Analysis by Auger and X-ray Photoelectron Spectroscopy. , (1983).
- Rieder, K. H., Baumberger, M., Stocker, W. Selective Transition of Chemisorbed Hydrogen to Subsurface Sites on Pd(110). Phys. Rev. Lett. 51 (19), 1799-1802 (1983).
- Dong, W., Ledentu, V., Sautet, P., Kresse, G., Hafner, J. A theoretical study of the H-induced reconstructions of the Pd(110) surface. Surf. Sci. 377-379, 56-61 (1997).
- Wilde, M. Influence of H2-annealing on the hydrogen distribution near SiO2/Si(100) interfaces revealed by in situ nuclear reaction analysis. J. Appl. Phys. 92 (8), 4320-4329 (2002).
- Himpsel, F. J., McFeely, F. R., Taleb-Ibrahimi, A., Yarmoff, J. A., Hollinger, G. Microscopic structure of the SiO2/Si interface. Phys. Rev. B. 38 (9), 6084-6096 (1988).
- Helms, C. R., Poindexter, E. H. The silicon-silicon dioxide system: Its microstructure and imperfections. Rep. Progr. Phys. 57 (8), 791 (1994).
- Briere, M. A., Wulf, F., Braunig, D. Measurements of the accumulation of hydrogen at the silicon-silicon-dioxide interface using nuclear reaction analysis. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B. 45 (1-4), 45-48 (1990).
- Ecker, K. H., Krauser, J., Weidinger, A., Weise, H. P., Maser, K. Nuclear reaction analysis of hydrogen migration in silicon dioxide films on silicon under N-15 ion irradiation. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B. 161-163, 682-685 (2000).
- Maser, K. Hydrogen migration in wet-thermally grown silicon dioxide layers due to high dose 15N ion beam irradiation. Microelectron. Eng. 48, 1-4 (1999).
- Bugeat, J. P., Ligeon, E. Influence of ion beam bombardment in hydrogen surface layer analysis. Nucl. Instrum. Methods. 159 (1), 117-124 (1979).
- Wilde, M., Fukutani, K. Evaluation of non-resonant background in hydrogen depth profiling via 1H(15N,ag)12C nuclear reaction analysis near 13.35 MeV. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B. 232 (1-4), 280-284 (2005).
- Horn, K. M., Lanford, W. A. Suppression of background radiation in BGO and NaI detectors used in nuclear reaction analysis. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B. 45 (1-4), 256-259 (1990).
