K ‑ 十

K

← ÷  

K . +   K . +  

K ‑

十

. 

。

. 

' 

. 

^，司.

; 。

I 11. 

Q̲ 

.  _. 

^: 

. 

' 

a  Q̲ 

. .  

日

C H rけ

C H C川

目 宅 廿

1[' 

J ‑ 1  

J  + 1  

' 

J 

' 

. 

.  . 

.  . 

。

' 

. 

' 

. 

. 

' 

. 

_' 

'  ' 

_.  . 

o ̲  

. 

n 

α

a 

: :  

+ 

+ 

e  e  1 π  

1[' 

lm

∞l 

I‑¥

‑ J  

K . +  

K

‑

÷

R

土

 

日土 K‑l 

K ‑ +   K ‑ +  

R  F J   ‑ J ‑ 1  

+ ーー一ーーー

(c) 

︑ ︑ . ︐ ︐

LU 

︐ ︐

E︑

電界計浪.IJのための

2

原 子 分 子 の エ ネ ル ギ ー 準 位 及 び 遷 移 図 ((a)  1 IT‑l 

L : + ，  

(b)  2IT‑2

L : + ，  

(C)  2L:+ー2IT.  )  図

4‑10

( a) 

と を 利 用 し て 電 界 を 求 め る こ と が で き る . 図4‑10 (b) 

(2rr‑2

z:+)の場合も図4‑10

( a)と ほ ぼ 同 様 で ，

P 

1で 励 起 し た 場 合 の 許 容 線 は

R l

お よ び

P l

， 禁 制 線 は

Q

1と な り 電 界 は こ れ ら の 強 度 比 で 求 ま る . ただし， こ の 場 合

2 r r

の一方 の 準 位 の み に 励 起 さ れな

くて は な ら な い の で ，

h(Ll

νL)  < 

1. 99 

x 

10‑

2 3  x  I 

r (K+1/2) 

I 

_(4‑11) 

で あ る こ と が 要 求 さ れ る . ただし， rは ス ピ ン 分 裂 定 数 ， K は ス ピ ン を 除 い た 全 角 運 動 量 で あ る . 一方， 図4‑10 (c) 

( 2

Z:T ̲

2r r  

)の場合， 上 記 の (2 ) の 条 件 を 満 た し て お ら ず ，

R l

， 

Q l

， 

P 

¹は す べ て 許 容 線 と な る の で ， 電 界 測 定 は 不 可 能 で あ る . ま た 上 準 位 ， 下 準 位 と も に A型 2重 項 分 離 を し 戸 い る と ( 例 え ば ， ム

‑ r r

な ど )， 図

4‑9 (c)の 場 合 と 同 様 に 主 要 な 遷 移 が す べ て 許 容 線 で あ る た め ， こ の 場 合 も 電 界 測 定 は 不 可 能 で あ る .

表4‑2 (a).  (b).  (c) に2章 で 示 し た 分 子 を 遷 移 毎 に 分 け 〈 そ れ ぞ れ

lrr‑1

Z:^T，

2  r r   ̲  2 ヱ¥ 2

玄

+̲2rr)

そ の 分 子 定 数 と 共 に 示 し て い る 84‑88) こ こ に 挙 げ た 遷 移 は プ ロ セ シ ン グ プ ラ ズ マ 中 の 粒 子 へ の L 1 F の 検 出 と い う 観 点 か ら ， 基 底 状 態 か ら の も の を 主 に 記 し て い る . ま た 分 子 定 数 も 電 界 測 定iこ 大 き く 関 与 す る も の を 挙 げ て い る . 上 述 の 検 討 か ら ， 表4‑2(a)お よ び 表4‑2(b)に 挙 げ た 分 子 が 電 界 測 定 の 被 対 象 分 子 と な る .

4.  3.  2  シ ュ タ ル ク ミ キ シ ン グ の 大 き さ

原 子 の 場 合 の シ ュ タ ル ク ミ キ シ ン グ の 程 度 を 図4‑9の よ う に 一 般 化 さ れ た 準 位 系 で 考 察 す る . 今 ， 1 Eの 時 間 波 形 を δ(t‑to)とし， そ れ に よ る 励 起 (h (L1νし)<LlE34) で 準 位3の 密 度 がn3に な っ た と し ， 他 の 準 位 が 準 位3， 4に 及 ぼ す 影 響 は 無 視 で き る

と す れ ば ， 許 容 線 IA

(=131)

お よ び 禁 制 線 IF

(=132)

の 強 度 は 次 式 で 表 せ る .

q a 

n u 

‑ ‑

Q i 

(4‑12) 

︒

3r︑u

表 4‑ 2  (a)  t 11 ‑t 2: +遷移を有する 2原 子 分 子 の 分 子 定 数

1001 

分 子 窓 移 波 長 八 型 分 離 定 数 双 格 子 モ ー メ q/μ 

I 

Q(5) ‑R(4) 

I  I 

P(6)‑Q(5) 

I 

放 射 寿 命

(nm)  q (cm‑

t ) 

ント μ 

( D )  

^(cm‑

t  / D )  

(nm)  ( nm) 

A Q C Q   At

l1

‑ Xt

2:+  (0.0)  261  3.26x10^・6 3.26x10‑⁶  0.0204  0.0204  一

B a O   At

l1

‑ Xt

2:φ(0. 0)  565  8.13x10・6 7.955  ^1. 02x10‑⁶ 

O .  

128 

O .  

128 

O .  

356μs 

B C Q   A t I T ‑ Xt

2:φ(0. 0)  272 

2 .   6 0 x 1 0 ‑

5  0.93  2.80x10・5

O .  

0444  0.0444  19.1ns 

C O   A t I T ‑ Xt エ

^{+(0，0)  154  9.53x10・5}

^{O .}  

^{110  8.68xl0‑4} 

^{O .}  

^{0451  0.0545  10.7ns} 

C S   A t I T ‑ Xt ヱ

^{φ(0.0)  257  3.27x10・5} 一 一 0.0594 

O .  

0ラ94 一

G e O   A t I T ‑ X t

:L+  (0，0)  265  1. 06x10‑s  3.282  3.24x10‑^S  0.0351  0.0421  一

H C Q   c t I T ‑ X t

2:+  (0.0)  129  2.52x10ー3 1. 109  2.  27:<10 ‑3 

O .  

173  0.208  一 1・190

A t I T ‑ X t

:L令 (0.0)  2806  ^1. 62x10‑⁴  _{一 一} 5  一

?

f

a K   C t I T ‑ X t

:L+  (0.0)  588  6. ~2x10-7 2.667  2.41>:10‑7 

O .  

0346  0.0346  17ns 

P~

A t I T ‑ Xt

^工会 (0，0)  251  2.87x10‑s 

2 . 7 4 i  

^{1. 04χ10‑弓} 0.0504 

O .  

063  0.23μs 

S i O   A t   I T ‑ Xt ・ エ

^{(0，0)  233  2.13xl0‑s}  3.098  6.88xl0・6 0.038 

O .  

0489  9.  6 ns 

S i S   D t   I T   ‑ x ^t 

^{2:令 (0.0)}  285  4.61xl0‑⁶  1. 73  2.66:<10^・8 0.0244 

O .  

0244  一

L ̲  

表4 ‑ 2  (b) 

2 T I ‑ 2

2:+遷移を有する 2原 子 分 子 の 分 子 定 数

lmHl 

分 子 怒 移 波 長 八 型 分 縫 定 数 双 椅 子 モ ー メ ¹'1(5) ‑R(4) I  IP(6)‑1'(5)I  ア

放 射 寿 命 (nm)  ^q (cm‑!)  _ント μ  (D)  (nm)  (nm)  (cm‑I ) 

CN  D

211‑X2

L:+  (0，0)  18‑1  O.  56  O.  0643  0.0907  ‑3.1xl0‑^S  o5.6ns  SiN  D

211‑X2

L:令 (0，0)  360  0.0745  O.  117  2.0:<10‑3  一

c ::r.・ rコ、

分 子

C H   S i H   G e H   O H   C F   S i F   C u O  

表4‑2  (c)  2:L+ ‑2II遷 移 を 有 す る 2原 子 分 子 の 分 子 定 数

沼、、噂e2  移 波 長 八 型 分 離 定 数 双 椅 子 モ ー メ

放 射 寿 命

( n m )  

^q 

( c m ‑

1)  ント μ  (D) 

C 2

2:

+ ‑ X2 π ( 0

， 

0 )   3 1 4  

^1. 

2 7 x 1 0 ‑2  0 . 8 9   0 . 3 8 μ s   C 2

2:

+ ‑ X 2 I T   ( 0

，

0 )   3 1 4   一

B 2

2:

+ ‑ x2 r r   ( 0

，

0 )   2 4 3   一

A 2  

2: 

+  ‑ X2π(0

， 

0 )   1 1 2   7 . 0 5 x 1 0 ‑

³  1. 

9 8  

O. 

6 9 μ s  

A  2 

2: 

+  ‑ X2π(0

， 

0 )   2 3 4  

^1. 

1 4 x 1 0 ‑

4  O. 

6 5   1 8 . 8 n s  

A 2

2:

+ ‑ X 2 I T   ( 0

， 

0 )   4 3 i   2 . 9 1 x 1 0 ‑

^S  O. 

2 3 μ s  

A 2

2:・‑

X2  r r   ( 0

， 

0 )   6 0 6   2 . 3 1 x 1 0 ‑

^S 

一

1 F  ^{n u  43} 

内ζ

‑ K

刈Vφ一和 円ζa u

﹃

AHH 

lu  

だた

/ 見C2

φ =ー δ δ ヘ^{/ l n}f1 ，，¥ / nf1  ，¥{3νc 2 [ 1一(見c/νc)2]1/2/2A7Pgp(ど)

L1E34 ‑mm' ‑.Q.Q・!

fV 

(2.Qc + 1) (2.Qc ‑1) 1 V "'v  L .L  ""''‑' I ..." 1 .1  I "t ~O

で あ る 28，78) ただし， ν は 実 効 主 量 子 数 ， 立 は 軌 道 角 運 動 量 ， mは 立 の 電 界 方 向 の 成 分，A31， A42は そ れ ぞ れ 準 位1， 3間 お よ び 準 位2， 4聞 の 双 極 子 遷 移 確 率 で あ り ， ν c'=2/(1/ν+1/ν)， LJ.Q=立 ‑.0.， '1  =L1.o.(.Q

c /

ν'c)，  f =ν 一ν ，.Qc =max (.Q，  .Q' )である.

図 4‑11に 準 位 3， 4間 の エ ネ ル ギ ー 準 位 差 を ノ マ ラ メ ー タ と し た 許 容 線 と 禁 制 線 の 強 度 比 を 電 界 の 関 数 と し て 示

L

て い る . ただし， n=4 で 準 位 3， 4は そ れ ぞ れ 軌 道 角 運 動 量 立=2， 3(m=0) に対応し， また A42~A31 と仮定している. 測 定 下 限 が10‑⁴で あ る と す れ ば ， 50V/mm程 度 を 測 定 す る た め に は バ く O.5 c m ‑1 (L1Eく9.9x10‑²⁴ J) を 満 た す 原 子 が 必 要 と な る .

2原 子 分 子 の

lrr‑l

2:+の場合〈図4‑10(a)参 照 )， 下 準 位 の 1玄 + は 電 界 に よ る 影 響 は 少 な く ， 電 界 中 で も 零 電 界 の 波 動 関 数 に 近 似 で き る . ま た 上 準 位 の

l r r

で は 各 回 転 準 位 間 に 比 べ てe， f準 位 聞 は 非 常 に 近 接 し て い る の で .83.851 こ の 場 合 の シ ュ タ ル ク ミ キ シ ン グ は

l r r

の 同 ー の Jに 対 す る e， f準 位 聞 の み を 考 え れ ば よ い . いま，

電 界 の 方 向 に 直 線 偏 向 し た レ ー ザ 一 光 を 入 射 し P枝 で 励 起 し た (h (.1

νL)>AEef)

と す れ ば ， 許 容 線 R， 禁 制 線 Qの 電 界 方 向 に 平 行 な 成 分 1R， 1 Qは，

1 oc G  •

i : ̲  

H  x {c 0 S 4 θ +  sin⁴

e 

}・G • L H 

R  J， J‑1 M~ JM， J‑1 M~ JM  JM  J， J+1  M  JM， J+1  M 

(4‑13)  i α G  

. i :

H  x2・si n 2 

e 

^・COs2 

e 

^{・G ・ヱ H}

Q  J， J M"  JM， JM"  JM  JM  J， J+1  M  JM， J+1  M  で あ る 81， 82) ただし，

‑s

i 

‑nu 

内d

4B

t・

ドキュメント内 プロセシングプラズマ中の電界のレーザー計測法に 関する研究 (ページ 67-72)