Abstract
本論文利用熱脫附質譜、光電子光譜、功函數量測、低能電子繞射、以及光子激發釋氣等表面技術，來研究探討鹵化甲烷在Al(111)表面上的吸附、反應、和光子激發的機制。從升溫熱脫附質譜中，我們得到CH3X (X=Cl、Br、I)是以分子狀態脫附鋁表面，脫附活化能大小為CH3Cl < CH3Br <CH3I。從核層光電子譜和價層光電子譜中得知，CH3X都是以分子狀態吸附在85~90K的鋁表面上。但 CH3I加熱升溫於138~150K時，部份單層覆蓋的CH3I會分解產生CH3(a)和I(a)粒子吸附在表面上。繼續加熱升溫到 300K時，CH3(a)會脫氫分解產生CH(a)和C(a) 等吸附粒子。CH3Br則於123~149K會分解產生CH3(a)和Br(a)粒子， CH3Cl則於105~157K會分解產生CH3(a)和Cl(a)粒子。在價層光電子譜中，顯示了CH3X的價層電子結構並未強烈地受到Al(111)表面的影響而有明顯的改變。經由功函數的減少，可以看出CH3X是以X原子端吸附在Al表面上。而低能電子繞射譜則指出CH3X分子在Al(111)表面上並未形成規律排列的吸附層結構，即使升溫加熱使CH3X分解產生X原子在Al表面上，也未能與Al作用，形成新的繞射圖案。由CH3X (X=Cl、Br、I ) 的H+ 和CH3+ 離子釋氣譜，我們觀察到在起始釋氣能量低於第一游離能時，H+ 離子釋氣是來自基質Al受激發所產生的電子(包括熱電子、光電子等 )；CH3+ 離子釋氣則是來自激發CH3X鍵結軌域(3a1)上的電子躍遷到ns的雷得堡軌域所形成的離子對。在激發外層價軌域 (2e、3a1、1e) 能量範圍內的離子釋氣，則可歸因於外層價軌域上的電子，經由Frank-Condon躍遷到反鍵結的軌域上產生分解釋氣。在更高光子能量的離子釋氣，則是來自內層價軌域的多重電子激發。由於分子-分子間和分子 -表面間的弛緩作用，造成CH3Cl 有最大的離子釋氣率，釋氣率大小順序為CH3Cl>CH3Br> CH3I。