JPS58199857A - 化学的方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、選択した形のエネルギーを反応ゾーンへ新規
な手段により導入することによって、化学反応を実施す
る新規な方法に関する。この原理を適用することにより
、多くの新規な方法は多数の産業において応用される。

新規な方法は、一般に、室温において実施される。これ
はある種の感受性生成物、たとえば、均一にド−ピング
剤半導体、新規な触媒、純粋なガス、任意の種類の高純
度の材料、コントロールされた被膜、新規々ポリマーの
生成、燃焼の増大、困難な分離、石油精製、および特別
のエネルギーのタイプの注入が有用であるいかなＺ反応
を実施することにおいても有益である。

特別な例は、選択した金属、非金属および他の分子の被
膜を製造する方法である。多層被膜は、実際にいかなる
材料の組み合わせを用いて形成することもできる。各層
の材料の純度は１００％程度に高く、そして各層の厚さ
は単一の原子まだは分子の層にコントロールすることが
できる。

従来、一般に、金属、非金属、結晶および物質の物体ま
たは析出物を生成すること、そしてとくに含まれる方法
を周囲温度で実施するとき、はぼ１００％の純度を達成
すること、は不可能であった。同様に、前記物質を周囲
温度でドーピング剤ることは、不可能であることがわか
った。なぜなら、ド−ピンクは拡散を必要とし、そして
ド−ピング剤を物質中に拡散させるためには高温が要求
されたからである。たとえば、超純度のケイ素を加熱し
て、それを拡散法によりド−ピングしなくてはならない
。しかしながら、この目的で、加熱すると、結晶質ケイ
素が不完全となり、多数の不合格品が生ずる。

本発明の１つの目的は、化学的方法を実施する新規な改
良された手段を提供することである。

本発明のほかの目的は、選択した形態のエネルギーを新
規な手段により注入する、新規な改良された化学的方法
を提供する午とである。

本発明の他の目的は、このような方法によって製造され
た新規なかつ改良された生成物を提供することである。

さらに、本発明の池の目的は、以下の本発明の詳細な説
明から明らかとなるであろう。

本発明は、準安定な試薬ガスを形成し、前記試薬ガスを
試料ガスと混合して、試料ガスを励起した状態の分子の
中性原子により活性化し、前記試料ガスの励起した状態
とイオン化した状態のエネルギーの差に相当する量の追
加のエネルギーを導入することによって、前記活性化さ
れた試料ガスを選択的にイオン化し、前記イオンに電力
または磁力を加えて、たとえば、ガスの主流から分離し
た支持体上または容器内に前記イオンを析出することに
より、分離したゾーンにおいて、前記イオンをガス流か
ら安定な原子として除去することからなる。追加のエネ
ルギーは、種々の手段、たとえば、レーザー型の光源に
より、あるいは中空電極、磁気または電気の供給などに
より、加えることができる。

本発明は、多くの異なる産業における製品または方法に
無数の用途を有し、それらの多くはこの明細書において
考察する。

本′発明をより詳しく述べると、本発明は、次の原理を
包含する： １　気相の中性またはイオン化した基底状態の原子捷た
は分子を２００〜３００ボルトの電位に通過させること
により、多数（約１０８〜１０１４／秒）のいわゆる準
安定の原子および／またけ分子を発生させることができ
る。試薬ガス（ｒｅａｇｅｎｔ　ｇａｓ）（すなわち、
準安定の原子または分子）が１〜５トルのような低圧で
あるとき、最適な準安定の生成が通常起こる。原子、分
子またはイオンは、その基底エネルギー状態を超える過
剰のエネルギーをもちかつその過剰のエネルギーを放射
によりゆっくり消散する傾向のあるとき、準安定といわ
れる。準安定により所有される過剰のエネルギーは、通
常非弾性衝突の間に部分的または完全に移送される。

２、準安定状態は、寿命が比較的長いため、準安定の原
子、分子またはイオンは気相の金属、非金属または分子
と容易に接触させることができるので、非弾性衝突によ
り、準安定ガスの過剰のエネルギーはそれらへ移される
。こうして活性化（ｅｎｅｒｇｉｚｅ　）された金属、
非金属および／まだは分子は、励起された状態の中性（
ｎｅｕｔｒａｌ　）の原子または分子あるいはイオン化
された種となることができる。

６、励起された状態の（すなわち、過剰のエネルギーを
もつ）中性の原子または分子は、問題の種のイオン化さ
れた状態と励起された状態のエネルギーの差に相当する
量のエネルギーを供給することにより、電子が放射され
る（こうして原子または分子のイオンを形成する）点ま
でさらに励起されることができる。エネルギーの差は小
さく、そしてそれが電磁スにクトルの紫外および可視の
部分において放射する光源〔たとえば、着色レーザー（
ｄｙｅ　１ａｓｅｒ　）など〕により供給されうる場合
がしばしばある。すなわち、励起された状態とイオン化
された状態のエネルギー差に正確に相当するエネルギー
をもつ単色輻射線で同じ励起された状態の（すなわち、
同号の過剰のエネルギーをもつ）中性の原子または分子
の集団を照射することにより、それらの原子捷たは分子
のみはイオン化されるであろう。

特定の原子または分子の励起された状態とそのイオン化
された状態との間のエネルギー差は独特であるため、は
とんど絶対の選択性が達成される。

各試薬ガスは試薬ガスごとに異なるエネルギーをもつ準
安定の原子または分子から構成されでいるため、前述の
エネルギー差は、異なる試薬ガスを使用することによっ
て、変えることができる場合がしばしばある。たとえば
、いくつかの選択した試薬ガスの特性準安定エネルギー
は、次のとおりである：ヘリラミ−（２３Ｓ）１９．７
ｅＶ、アルゴン（３３Ｐｏ、２）１１．７ｅＶおよび窒
素（３Σ”μ）６．１ｅＶである。準安定エネルギーが
問題のイオン化を除いて他の材料のイオン化が不、可能
であるような量で問題の金属、非金属または分子のイオ
ン化エネルギーと異なる、試薬ガスを用いることによっ
て、追加の選択度を達成できる！。

４　このように生成されたイオンは、帯電された粒子（
定義による）であり、それゆえ電場または磁場を加える
ことにより、特定の方向に動かし、そして薄い均一なフ
ィルムとして、特定の所望の位置において、蓄積させる
ことができる。さらに、加える場の形状を適切に選択す
ることにより、この技術を用いるとき、めった必要では
ないが、質量を識別することができる。

要約すると、本発明は次のように説明される：アルゴン
の流れ（２０００μモル／流れ）ヲ低い真空（１〜５ト
ル）で達成する。アルゴン（３Ｐ０．２）準安定状態１
１．７ｅＶは、アルゴンが２００〜３　Ｑ　Ｑ　Ｖｄｃ
を印加した２本の環状電極の間に通過するとき、大量１
０８〜１０１３／秒で発生する。試薬ガスと呼ぶこれら
のアルゴンの準安定原子は、試料ガスと呼ぶ問題の分子
（すなわち、Ｗ（ＣＯ）６、Ｎ１（ＣＯ）６、シラン、
パーフルオロブタンなど）と接触され、ここでアルコ゛
ンの準安定の試薬ガスはその過剰のエネルギーを試料ガ
スへ移す。多くの複雑な反応はこのようなエネルギーに
富んだ環境において進行するが、主要な反応は中性の、
高いエネルギー状態でありかつなお気相の金属、非金属
または分子の形成である。窒素レーザー励起された同調
可能な着色レーザーの出力を、中性の高いエネルギー状
態のエネルギーを与えられた試料ガスをイオン化させる
ために必要な正確なエネルギーに相当する波長に調整す
る。前記現象が起こるキャビティまたは容器の形状は、
反、応ゾーン中に存在する他の非イオン性生成物を連行
しないで、問題のイオンの形成部位を前記イオンの析出
部位へ結合するために、電場または磁場を加えることが
できるようなものである。適当なターゲット上にこのよ
うにして析出した層は、試料のイオンか形成する速度を
コントロールすることによって、厚さを原子または分子
の層にコントロールすることができる。金属、非金属お
よび分子の既知の均一な厚さの層を、任意の順序で析出
させ、こうしてパサント８イツチ″′型の層を形成する
ことができる。

別法として、２種以上の金属を同時に析出し、こうして
゛′合金″様層を形成することができるであろう。ある
いは、他の分子、たとえば、モノマーを重合が起こるよ
うな表面上にイオンとして析出することができる。そし
て、イオンを経て進行することが知られているある種の
化学反応を、特別の位置でかつ特別のコントロールされ
た速度で起こすことができる。

次の実施例により、本発明をさらに詳しく説明する。

前記方法の５つの実施例を記載する。最初は非金属のケ
イ素を取り扱い、そして第２番目は金属のタングステン
を取り扱う。

実施例　１　　　　　′ ２００　Ｖｄｃを印加した電極を経てヘリウムガスの２
０００マイクロモル／分の流れを通すことにより、１０
８〜１０１４の準安定ヘリウム原子（２３Ｓ状態）を形
成する。シランのような揮発性ケイ素化合物をヘリウム
の準安定原子の流れ中に混合する場合、衝突過程により
、準安定エネルギーはンランペ移送され、′励起した状
態の中性のケイ素原子が形成する。励起した中性原子と
原子のイオンの形態との間のエネルギーの差は３．１８
ｅＶであり、これは波長が３９０．５３ナノメーター（
ｎｍ）の光のエネルギーに等しい。こうして波長が３９
０．５３ｎｍの光を中性の励起したケイ素原子へ投射す
ると、前記ケイ素原子は投射光を吸収し、このように吸
収するとき、イオン化する。イオンと適当なターゲット
との間電場または磁場の勾配を加えることにより、イオ
ンのみはターゲットへ移動し、そこで電子を取り入れ、
基底状態の中性原子として均一に析出する。

実施例　２ 金属を取り扱う実施例として、タングステンを考察する
。同じ手順（ケイ素の場合に前述したような）を金属の
タングステンについて用いる。使用する揮発性タングス
テン化合物は、タングステンヘキサカルボニルＷ（ｃｏ
）６　である。中性の励起したタングステン原子を、ケ
イ素についての同様な方法で形成する。中性の励起した
タングステン原子とそのイオン形態、′：、との間のエ
ネルギー差は２．５４ｅＶであり、これは波長が４８９
．７３　ｔｎｒｎの光のエネルギーに等しい。こうして
、波長が４８９．７３ｍｍである光を中性の励起したタ
ングステン原子へ投射すると、前記原子は投射光を吸収
し、このように吸収するときイオン化する。前のように
、電場または磁場のこう配はイオンをターゲットへ移動
させ、そこでイオンは電子を取り、ターゲット表面上に
基底状態の中性タングステン原子として均一に析出する
。表１に、ここに記載しかつ前述のエネルギー差係を要
約する。

（金属、非金属、無機または無機の物質のいずれにかか
わらず、いかなる適当なターゲットを使用することもで
きる。実施例１および２のだめの適当な実施例は、石英
板である。） 実施例　６ Ｐ−Ｎ接合−光電池 次の実施例は、本発明の原理的応用である。

電力発生源の一手段として用いられる光電池は、最近、
宇宙のような遠い場所における電力発生の必要性から、
熱心に研究されるようになった。過去において、電力発
生のだめの光電池の使用は非常に高価であった（すなわ
ち、１７５，０００ドル／キロワツトまで）。引用した
高いコストは、この装置を少しでも作ることができるよ
うにするために、非常に複雑でありかつ経費のかかる製
作法を用いることが必要であることにある。そのような
場合であってさえ、不合格の率は９０％程度に高かった
。化石燃料に代わりうる電源を提供するだめの商業的使
用を包含するように光電池を拡張することの重要性を考
慮すると、光電池の製造コと ストの減少はなお現在の目標である。

以下の実施例において、Ｐ層がアンチモンおよびヒ素ま
だはリンでビーピング剤れたケイ素である、ケイ素のマ
トリックスに基づく光電池について明らかにする。Ｐ層
およびＮ層は、サンドイッチの形状が生ずるように、形
成する。

本発明の原理の応用は、次の方法でＰ−Ｎ接合装置（光
電池なと）を製造する： １）周囲（室）温で実施し、こうして慣用法で現在要求
されている高温誘導炉の使用を排除する、２）ド−ピン
グ法は連続的に精確にコントロール□された方法で周囲
温度で実施して、ケイ素層の底におけるビーピング剤の
濃度はこの層のいかなる他の深さにおけるド−ピング剤
の濃度にも等しく、こうして現在用いられている高温拡
散法から常に生ずる、深さの関数としてのド−ピング剤
の通常の非直線の拡散を排除する、ろ）いったん取り付
けられた支持体（その表面へ光電池が接続される）が、
・Ｐ−Ｎ接合材料の析出のだめに、取り扱われないか、
あるいは使用される装置から物鍾的に分離されないよう
に、遠隔制御される、層厚さドーピング剤の種類および
ドーピング剤の濃度を用いて、Ｐ−Ｎ接合装置を形成で
きる。

この実施例において、例示の目的で、Ｎド−ヒ゛ング剤
はホウ素であり、そしてＰド−ヒ°ンダ剤はアンチモン
とリンである。これらのド−ビンク′斉（１を選択した
ので、他のビーピング剤は精確しこ同し方法で、すなわ
ち、本発明の原理を適用することにより、使用できない
であろうということは意味しない。この実施例は、前の
実施例と次の７点で異なる：前の実施例において、金属
まだは非金属を非常に高い純度に精製できる方法を説明
しだ；しかじ、下の実施例において、他の不純物を除タ
トして特定の不純物をコントロールした量で高い純１政
のマトリックス中へ加えることができ、月！ｆ定θつ不
純物の量を非常に少なくすることかできる（１００兆部
当り数部まで）手段を考察する。

ケイ素源は、広範な多数の揮発性ケイ素化合１勿たどえ
ば、テトラメチルケイ素を採用する。揮発性化合物は、
室温で高い蒸気圧をもち、すなＡつち容易に気体を形成
するので、選択する。

１ｇまたは２ｇのケイ素に等しい量のケイ素化合物を、
閉じだ容器に入れ、この容器は、１）１００ｒ〜−２０
ＤＣから±００１Ｃの龜α囲内にコントロールされた温
度をもつことができ、２）計歓弁を経てマニホールド できる。

弁は初め、容器内の気体一固体を容器と熱的平衡になる
ことができるように、閉じる。温度Ｉｌ制御器は気体の
ケイ素化合物、テトラメチルケイ素（ＴＭＳ）に所望の
圧力が生ずる温度に調整する。

たとえば、２７Ｃはほぼ１５０ｍｍＨ．！ｉ’の気体の
ＴＭＳ　圧力を生ずるであろう。

ホウ素源は、揮発性である多数のホウ素含有化合物、た
とえば水素化物およびジボラン力・ら採用する。揮発性
化合物は、室温において高い蒸気圧をもつかあるいは気
体を容易に形成するので、選、　　択する。１ｒｎ９ｉ
たは２ｍ９のホウ素に等しい量のジボランを、ケイ素化
合物を含有する容器に類イ以す。

る特性をもつ閉じた容器に入れ、そしてこのホウ素含有
容器を同じマニホールド 類のガスを要求に応じて混合できるようにする。

ドーピング剤の量は、ケイ素に関して、通常１１Ｅ常に
わずかである、十億部当υ数部以下であるため、低温度
能力のホウ素容器を用いなくてはならない。

すなわち、温度をほぼ１６５Ｃに維持することにより、
はぼ１〜２ｍｍＨ９の蒸気圧が発生する。したがって、
ＴＭＳ　　およびジボランをそれらのそれぞれの蒸気圧
力でマニホールドゞ内で自由に混合させた場合、ジボラ
ンはＴＭＳ　　に関して１兆部当りほぼ１部であろう。

ジボランの濃度をさらに減少１するために、各容器をマ
ニホールドから分離し、そして低い真空をマニホールド
に加える計駄弁を使用することは有効である。このよう
にして、ボランの任意の低い濃度を２種類のガスの流れ
混合において達成できる。マニホールドに適用する低い
真空は、ガス混合物を装置内の他の位置に移すだめの推
進の力または手段を提供する。

前述（すなわち、前の実施例）のように、ヘリ（ ラムのようなガスを試薬ガスの形成の目的に選択する。

導管の外表面のまわりに３〜５ｃｒｎの距離で離れて配
置され、２００　Ｖｄｃを印加された２本の環電極を、
便利な点に有するガラス管のような導管に、はぼ２モル
／分のヘリウムを通過させることによって、ヘリウムの
活性な励起された中性原子が形成することを、想起する
であろう。これらの励起した原子は、準安定ガスまたは
反応成分のガスと呼ぶ。

ＴＭＳ　　とボランのガスを流入させるマニホールドは
、準安定ガスが内部で形成されるガラスの管または導管
へ次のように接続する。すなわち、ＴＭＳ　　とボラン
とのガス混合物は準安定ガス中に流れ、ここでエネルギ
ーは準安定原子（中性の励起した原子）からＴＭＳ　　
およびジボランへ移される。この立体配置は、次のよう
に選択する（ＴＭＳとボランとのガス混合物およびヘリ
ウムを反応成分すなわち準安定ガスの形成前に混合させ
るもののかわりに）。すなわち、波長が中性の励起した
状態からケイ素とホウ素をイオン化するために要求され
るエネルギーに等しいエネルギーに相当する光で照射す
る前に、ケイ素イオンとホウ素イオンが形成しないよう
にする。この理由は、無差別のイオン化を避けることに
より、非常に高い純度ならびに高い被覆速度を達成でき
ることにある。

しかしながら、ある条件下で、準安定なガスの形成前に
ヘリウムと混合することによりド−１′／グ剤またはケ
イ素のイオンを形成することは有用であることがある。

このような場合は、レーサーのような１つの光源の使用
を排除することが必要であるかあるいは望ましいとき、
および／または低い標準の純度を許容できるが、高い被
覆速度を必要とするときである。しかし、この実施例に
おいて、その場合を詳しく考察しない。いずれの場合に
却いても、エネルギーは準安定ガスがらＴＭｓおよびジ
ボランへ移されるとき、励起した［医ＩＩ＋ｇのケイ素
およびホウ素の原子が形成される。ケイ素、ホウ素、リ
ン、アンチモンおよびヒ素の最も顕著な励起した中性の
状態とイオン化した状態のエネルギー含量を表２に要約
する。この表には、述へた元素の励起した中性の状態と
イオン化した状態との間の種々のエネルキー差が記載さ
れている。

表　　　２ イオン化　　　１４３５．３５１　　　８．６３９イオ
ン化　　　１１８２．７５５　　１０．４８４）ハ。

イオン化　　　１２６４．０１０　　９．８１０３．２
５１　　　３８１４．２１１ この時点において、中性の励起したケイ素とホウ素を含
有するガスは電場および／または磁場を通過させて、イ
オン化エネルギーがケイ素およびホウ素よりも小さい不
純物のような、準安定ガスからのエネルギー移送の間に
形成しうる望まないイオンを除去することができる。こ
の方法により、非常に高い純度のガス流が生ずる。厳島
の純度を得るだめには、ヘリウムのようなガスを選択す
る。

なぜなら、そのエネルギー含量は準安定状態において大
きく、はぼ２１　ｅＶであり、こうしてイオン化エネル
ギーが低い不純物を効率よくイオン化し、そして高いイ
オン化エネルギーをもつ原子または分子を非効率的にイ
オン化するからである。

励起した中性の状態のケイ素原子とホウ素原子を含有す
るガスを、次いで中空陰極ランプまたはレーザー（たと
えば、同調可能な着色型）のような光源からの強い光で
照射する。１この光は、３２４７、７７４オングストロ
ーム（Ａ）または６８１８電子ボルト（ｅＶ）をもつ単
色光（またはほぼ単色光）であるべきである。ガスを通
る光の通路の単一通過または多数回通過の相対的配置は
、光源の固有の強さ、および中性の励起したケイ素原子
およびホウ素原子の濃度に依存して、用いることができ
る。多数回通過の構成は好ましい。

中性の励起したケイ素およびホウ素はこの波長の光を吸
収するときそれぞれのイオンが形成する。

なぜなら、波長が６２４７．７７４　Ｘの光は最も長く
生きる中性状態のケイ素のイオン化エネルギーの要求量
を満足し、そして最も長く生きる中性状態のホウ素が要
求するイオン化エネルギーの量を超えるからである。

このように形成し、なお動いているガス流中にある間に
イオンは電場および／まだは磁場を通過し、そしてイオ
ンは流れから（場との相互作′用により）転向され、こ
れにより被覆のだめの適当な表面へ向けられる。

ケイ素イオンとホウ素イオンが形成する時点（すなわち
、波長が３２４７．７７４λである単色光で照射する時
）前にガス流をそれ以上精製することが必要であるとき
、ガス流を波長が３７２２．６１久よりわずかに短かい
単色光でガス流をまず照射することができる。このよう
にすることにより、ろ７２２．６１Ｘの光でイオン化す
ることができる望ましくない原子または分子の種は、３
７２２．６１する電場および／まだは磁場にガス流を通
過させることによって、ガス流から除去され、かつ除去
されうる。

イオンのケイ素およびホウ素は負に帯電したターゲット
上に析出し、そこでそれらのイオンは電子を取って結晶
を形成し、こうして結晶格子中て中性となる。析出は必
要なたけ長く進行させて、所望の厚さを得ることができ
る。

いったん、所望厚さのＰ層が析出しだとき、Ｎ層をＰ層
の上部へ析出し、そのとき支持体Ｐ層を検査まだはみが
きのために除去する必要がない。Ｎ層のドーピング剤の
１種または組み合わせを用いて、ケイ素をマトリックス
としてＮ層を形成できる。用いる方法および装置はホウ
素を用いるＰ層を形成について説明したものと正確に同
一であるが、たたしイオンを形成するだめに使用する光
の波長は使用する特定の原子の中性の励起した状態とイ
オン化した状態との間のエネルギーの差に相当するよう
に選ぶ。

特定の原子の種の最高の純度を得るとき有効な１つのそ
れ以上の精製は、述べる価値がある。説明の目的で特定
の原子であるケイ素を使用するが、精製は他の原子、た
とえば、ゲルマニウムなどにも同じようによく適用でき
ることを理解されたい。

いったんケイ素原子が励起した中性の状態で形成すると
、望まない種類の他の中性の励起した原子も生成しうる
。これらの汚染原子が６２４７．７７４Ｘの光でイオン
化されうるとき、それらはケイ素と一緒にイオン化され
うる。したがって、波長がイオン化すべき中性の励起し
たケイ素原子に要するよりもわずかに小さいエネルギー
に相当する（３２５０Ｘ）の他の単色光の光源で中性の
励起した原子のすべてを照射することにより、中性の励
起したケイ素原子はガス流とともに未変化で進行するが
、イオン化されうる他の中性の励起した原子は電場およ
び／まだは磁場を加えることによりガス流から転向され
かつされることがてきる。また明らかなように、存在す
るかもしれない他の中性の励起した原子ならびにケイ素
はガス流と一緒に進行し続け、そして３２４７．７７４
　Ｋの単色光がガス流を照射するとき、中性の励起した
ケイ素原子のみはイオン化され、すべての但の原子は−
ｈス流と一緒に進行するであろう。こうして問題の精製
はほぼろ入のエネルギーフィルターを提供し、ここで中
性の励起したケイ素よりも低いエネルギーてイオン化さ
れうる中性の励起した原子はイオン化され、そして中性
の励起したケイ素よりも多いエネルギーをイオン化に必
要とする中性の励起した原子は決してイオン化すること
はなく、ガス流と一緒に進行しつづけて廃棄または集め
られる。

有用な方法に準安定なガスを使用できる追加の例は、次
のとおりである： １）２種類のレーザーの金属の精製の用途２）燃焼の用
途 ろ）触媒の形成 ４）炭化水素の分解 実施例　６ ２種類のレーザを用いる金属の精製 この使用の要約を次に述べる：ヘリウムのようなガスを
電場に通過させ、ここで大きい濃度の励起した中性の形
態のヘリウム、準安定ヘリウム原子と呼ぶ、が発生する
。揮発性の形態の選択した全綱、非金属または他の分子
、反応成分のガスと呼ぶ、をヘリウムの準安定原子の流
れの中に導入し、これによってエネルギーは準安定原子
から反応成分のガスの原子／分子へ移り、こうして反応
成分の分子／原子のエネルギーは中性の励起した状態と
呼ぶエネルギー状態に増加する（その状態のエネルギー
は反応成分のガスの原子／分子をイオン化させるエネル
ギーよりも少ない）。波長が励起した中性の反応成分の
種とイオン化した反応成分の種との間のエネルギー差に
正確に相当する光で、中性の励起した反応成分のガスの
原子／分子を照射することにより、準安定エネルギーと
照射光のエネルギーとの合計がイオン化エネルギーに等
しいかあるいはそれを超える反応成分のガス中の種につ
いて、イオン化が起こる。こうして、イオン化エネルギ
ーの要求量がこの合計を超える、反応成分のガス中の不
純物の種はイオン化されず、それゆえ、本発明における
析出がイオンに依存するので、薄いフィルムの形の析出
の候補として排除される。また明らかなように、イオン
化エネルギーの合計がこの合計よりも少ない、反応成分
のガス中の不純物の種は反応成分と一緒にイオン化され
、引き続いてフィルムの形で析出し、こうして不純物と
みなされる。析出フィルムへの本発明の応用法を認識し
かつ本発明が基つく考えを拡張することにより、イオン
化エネルギーの要求量か反応成分の種よりも少ないかあ
るいはそれに等しい不純物の種が、薄いフィルム中へ包
まれるのを避けることができる。ニッケルのフィルムを
作ることを目的とするが、鉄やタングステンを含むフィ
ルムの形成を避ける、ニッケル、鉄およびタングステン
の混合物についての方法を、これから説明する。表１を
参照し、本発明の詳細を考厘すると、明らかなように、
ニッケル、の準安定ガスが不純物の鉄およびタングステ
ンの準安定ガスと一緒にいったん形成すると、６３１６
．９Ａの光の照射はニッケルおよび鉄の中性の励起した
種のイオン化を起こすが、タングステンの中性の励起し
た種のイオン化を起こさない。

表　　　６ Ｗ　　４００８．８２２０４．５４８９７．３（タング
ステン）ろ、０９ろｅＶ　　　５．６２５ｅＶ　　　２
．５ろ２ｅ■Ｆｅ　　　　　３５８１．２Ｘ　　２３８
２．Ｏ，Ｘ　　７１１４．２Ｘ（鉄）　　　　３．４６
３ｅＶ　　５．２０６ｅＶ　　１．７４３ｅＶＮ１　　
　　　　　ろ４１４．８１　　２２１６．５’Ａ　　　
６３１６．９Ｋにツケル）　　３．６３１ｅＶ　　　５
．５９４ｅＶ　　　１．９６３ｅＶこうして、析出後、
テラケルの薄いフィルムは２種類の不純物種の□うちの
１種類のみ、すなわち、タングステンではなく鉄を含ん
でいるであろう。

しかし、中性の励起した反応成分の種および不純物の種
を、波長が６３１６．９Ｘより長い光でまず照射すると
、不純物の種の鉄はイオン化されるか、゛残りの種はイ
オン化されないであろう。次いで鉄イオンは、電気的ま
たは磁気的に、反応成分ガスの種にニッケル）および唯
一の残りの不純物の種（すなわち、タングステン）から
転向されうる。

次に、残りの混合物を、波長が６３１６．９Ａより短か
いかあるいはそれに等いが、４８９７．３　Ａより長い
波長の光で照射し、こうしてニッケルイオンを形成する
が、タングステンイオンを形成しないようにする。この
ようにして、イオン化エネルギーの要求量が２種類の不
純物棟のイオン化エネルギーの要求量の中間または間で
ある反応成分の種を分離し、そして不純物を含まない薄
いフィルムとして析出することができる。

実際には、この方法は次のように実施するニガラス導管
内に閉じ込めた、ヘリウムの２ミリモル／分の流れを、
ろＱ［］Ｖｄｃを印加した２本の環状電極に通過させる
ことにより、はぼ１０１４／分の準安定なヘリウム原子
を形成する。反応成分のガス〔気体の反応成分Ｎ１（Ｃ
Ｏ）６にッケル力ルボニル）および２種類の不純物Ｆ　
ｅ　（ＣＯ）　６およびＷ（ｃｏ）６、それぞれ鉄カル
ボニルおよびタングステンカルボニルから構成されてい
る〕をヘリウムの準安定な流れの中に導入し、そして乱
流および拡散により混合する。中性の励起した状態の各
金属は衝突エネルギーの移送および／またはフォスター
（Ｆｏｓｔｅｒ　）法により形成し、そしてヘリウムは
中性の基底状態で残る。ここで中性の励起した種の鉄、
ニッケルおよびタングステンを含有スる反応成分のガス
流は、圧力差によってガラス導管に浴って、照射点へ運
ばれ、この点において波長か６６１６９Ａより大きい（
すなわち、６５００人）光で照射され、この時鉄の中性
の励起した種はイオン化されるが、ニッケルおよびタン
グステンの中性の励起した種はイオン化されない。イオ
ン化された鉄はガラス導管内の負に帯電したターゲット
へ引きつけられ、これによって反応成分のガスから排除
される。ここで中性の励起した種のニッケルおよびタン
グステンのみを含有する反応成分のガス流は、圧力差に
よりガラス導管に沿って照射点へさらに運ばれ、この点
において波長が６３１６．９Ｘより短かいかあるいはそ
れに等しいが、４８９７３Ｘより短かくないがあるいは
それに等しくない光で照射し、その時ニッケルの中性の
励起した種はイオン化されるが、タングステンの中性の
励起した種はイオン化されない。鉄は前述のように前も
って排除され、そしてタングステンは決してイオン化さ
れずかつそれ自体ニッケルとともに析出しないので、イ
オン化されたニッケルはガラス導管内の他の負に帯電し
た夕＝ケットへ引きつけられ、そこで析出し、鉄とタン
グステンを含有しないニッケル層を形成する。

実施例　４ 炭化水素燃料の増大した燃焼 この実施例は、準安定のガスの窒素と酸素を用いて、炭
化水素燃料の燃焼−率を改良できる新規な手段を明らか
にする。燃焼効率は、燃焼生成１物から抽出できる有効
な仕事の量に関係する。説明すべき方法／手段の不存在
で、内燃機関は燃料の１部当り１５部の空気を使用する
。しかし、説明すべき手段を内燃機関と〜緒に用いると
き、燃料１０１部当り６３部の空気を消費する。こうし
て、燃焼効率は２．２倍増加する。

炭化水素燃料を燃焼する新規な手段は、次の利点を提供
する： １）従来の燃焼法よりも燃料の単位質量当りの有効仕事
量が大きい、 ２）燃料の燃焼をより完全にし、それゆえ排気ガス中の
汚染ガスや有害ガス（すなわち、Ｎｏ、Ｎｏ２、ＣＯな
と）の率を低くする、 ３）自動車の高価な汚染減少装置の必要性を排除する、 ４）コストの観点から燃料のより効果的な使用。

燃料−酸化剤（すなわち、空気中の０２）の混合物の新
規な燃焼手段は、前記混合物を静電場または磁場に通過
するこｉ・らなる。静電場または磁場は、ガス混合物が
燃焼室へ行くとき通る通路を取り囲む、２つの軸方向に
整列する環状電極に、ＤＣ電圧を印加することによって
発生される。生ずるガス混合物は、高い濃度の゛′準安
定の″酸素分子および窒素分子を有する。準安定の原子
および／または分子の物理的性質は上に説明したので、
それらの物理的性質はそれ以上説明しない。しかし、準
安定の原子および／またはイオンではなく、それゆえこ
の方法はイオン化捷たはプラズマに依存しないことを述
べることは価値がある。

準安定エネルギーが、衝突により、酸素捷たは窒素また
は両者から、気相の燃料および／まだは燃料のエーロゾ
ル（滴として）へ移されると、エネルギーの増加は、蒸
気相の燃料分子の場合において、燃焼の゛′活性化エネ
ルギー″を減少させ、そして燃料のエーロゾル粒子の場
合において、燃料の蒸気圧を増加させる。最後の観測は
、液相の燃料が燃えず、むしろ蒸気相の燃料が燃えると
いう事実から由来する。こうして、燃料がよく蒸発しな
い（すなわち、エーロゾル）場合、ニー□ロゾル中の燃
料の滴の蒸発熱を供給するために、気相燃料の燃料から
誘導された熱の実質的な量を必要とする。燃料の滴を蒸
発するだめに使用する熱は、仕事に変えることはできな
い。エーロゾル中の燃料の滴が衝突で移送された準安定
エネルギーのような追加のエネルギーを受は取ると、よ
く受は入れられかつ広く用いられた熱力学的平衡の原理
のため、燃料のエーロゾルの滴の蒸気圧の増加が起こる
。熱力学的平衡な状態は、定義によると、最も安定な状
態であるので、解放の化学的系は前記平衡状態を絶えず
求めている。熱力学的平衡は、過剰のエネルギーを解放
化学系の電子的、並進運動、振動および回転のエネルギ
ーのモートゝに再分配することによって達成される。こ
うして準安定エネルギーをエーロゾルの燃料の滴へ加え
ると、それは系の電子的モードに入るが、系は熱力学的
平衡となる傾向かあるので、過剰の電子的エネルギーは
急速に（約１０−６秒）並進運動、振動および回転のモ
ードに再分配される。これらは、重要性の低下する順序
で、燃料の滴の蒸気圧に最も影響を及ぼすエネルギーの
モードである。

気相の燃料分子の燃焼の活性化エネルギーの減少および
エーロゾルの燃料の滴の蒸気圧の増加の両方により、燃
焼効率の２．２倍の増加が達成される。

この使用の実際の実施態様は、自動車番でおけるように
、内燃４サイクルエンジンにより説明する。

ここで使用する燃料と空気との混合物を、吸込マニホー
ルドにより各シリンダーへ運ぶ。吸込マニホールドが機
械的に連結されている各吸込口の反対側に、普通の気密
電気供給装置（ｆｅｅｄ−ｔｈｒｏｕｇｂ）が前記マニ
ホールドに位置する。電気供給装置をマニホールドから
絶縁する。直径１　ｍｍの金属を、マニホールドの内側
において電気コネクタへ溶接する。棒の長さを調整して
、棒が弁の作動を妨害しないようにする。棒の金属は、
高い仕′＃機能を有しかつ不活性であるように選択する
。タンタルをこの実施例において使用した。電気コネク
タの外部に、６００ボルトＤ、Ｃ０電源への正のコネク
タを堆りつける。電源の負のコネクタを、マニホールド
の金属へ取りつける。これはタンタルの金属棒とマニホ
ールドの内部金属表面との間の空気ギャップを含む電気
回路を完成し、前記マニホールドを通して運転中炭化水
素燃料と空気との混合物が流れる。電源は１２ポル［）
、Ｃ０入カで作動し、そして１０ワツトの電力で３［１
１）ポル）　Ｄ、Ｃ０出力を供給するように選択した。

この運転の結果、動力が増大しかつ悪影響を及ぼす排気
ガスが減少し、そして排気ガスは主として二酸化炭素と
水蒸気であった。

実施例　５ 肱り二Ｎ１ｆｌ 多くの産業的方法は、金属の白金、ロジウム、銀、ニッ
ケル、金、鉄、銅、亜鉛などのような触媒に頼っている
。これらの金属のいく種類かの合金さえも、触媒として
使用される。前記触媒のいずれもあるいはすべてを説明
する方法で使用できるが、硝酸の形成のアンモニア酸化
法に関連して、白金触媒のみを考察する。

アンモニア酸化？工業的方法で、白金の金網を触媒とし
て使用する。白金の金網の質量の大部分は、機械的に安
定な物理的構造物と大きい表面積を確保するように準備
する。金属は高価であるため、非常に安価な機械的支持
体上に白金の被膜を生成することが望ましい。

通常、触媒は開始する反応の途中において消費されない
。しかしながら、アンモニア酸化法において使用する白
金の場合において、白金は消費されるように思われる、
１この理由は、次のとおりである。すなわち、白金の金
網中の不純物はアンモニアまたは亜酸化窒素または硝酸
と反応するか、白金は反応しない。その結果、白金の金
網の物理的腐食が起こり、金網を崩壊させ、そして金網
は新らしいものに取替えなくてはならなくなる。こうし
て超純粋な白金を機械的に安定な、高い表面積の支持体
、たとえば、酸化アルミニウム（Ａ１２０３）へ被覆で
きる場合、触媒は無限に存続し、非常に安価となるであ
ろう。後述する方法は、この目的を達成する。

用いる方法は、上の項目ろに記載する方法と正確に同じ
である。しかし、揮発性の形の白金は六フッ化白金（Ｐ
ｔＦ６）まだはＰｔ（ＰＦ３）４　であることができる
。第１の光照射の光源は２８５８．８Ａより長い波長を
もち、白金のイオン化エネルギーよりも少ないイオン化
エネルギーの要求量をもつ、すべての不純物を排除する
。第２の光照射の光源は２８５８．８Ａより短かいかあ
るいはそれに等しいが、１００久以下よりも長くない波
長をもち、白金の中性の励起した種をイオン化するが、
他の種をイオン化しない。第２のターゲットは、負の静
電荷を加えたＡｌ２Ｏ３または石英ウールであることが
できる。こうして白金のイオンは中性化され、同時に支
持体上へ析出し、所望の厚さの実際上１００％の純度の
表面を形成する。白金の必要液は、従来の白金の金網触
媒の必要な白金の質量のｏ、ｏｏｉ％であり、そして１
０〜１００倍の寿命を有するであろう。

実施例　に の実施例は、触媒を必要としない手段によりガソリン、
ジェット燃料、燃料油などのような石油製品を原油から
製造することに関する、新規な使用を説明する。現在、
油精製法の大部分において、原油から石油製品を製造す
るためには、実質的な量の高価な分解触媒を必要とする
。分解触媒の有効寿命は、精製される原油の品質および
化学的特性に依存して、数時間から数週間である。さら
に、中程度の規模の油精製のだめの新らしい触媒の供給
物のコストは、テキサス・イースタン・カンパニーのジ
ム・バッテンによれば、４００．０００ドル程度に高い
。こうして、明らかなように、高価な触媒を必要としな
いで、原油分解を実施する新規な手段は、製造コストを
減少し、それゆえ消費コストを減少するであろう。

この方法を簡単に説明すれば、次のとおりである： 炭化水素のいわゆる″分解″は、炭化水素中の炭素対炭
素の結合の分裂を表示する非技術的方法である。化学的
結合、たとえば、炭素−炭素結合が存続する傾向は、結
合エネルギーで表わすことができる。このような結合を
）分裂させるためには、少なくとも許容しうる形のエネ
ルギーを分裂すべき結合へ、所望の分裂を起こすのに適
切した量で、加えることが必要である。触媒はこの問題
に有効であった。こうして、触媒は炭素−炭素結合を、
分裂が起こる点捷たは程度に、存続させる傾向を減少す
る手段を有する。それゆえ、石油製品を生成する石油の
接触°′分解″″は、長鎖の炭化水素中の炭素−炭素結
合の分裂を起こす触媒により、長鎖の炭化水素（原油）
を短鎖の炭化水素（石油製品）に破壊する方法として、
考えることができる。

次いで、生ずる混合物を標準または普通の方法で蒸留す
る。

本発明の新規な方法は、触媒の使用を必要としない。し
かし、炭素−炭素結合の分裂に必要なエネルギーを提供
する新規な手段は、この方法の中枢である。使用するエ
ネルギー源は、固定したガスまたは本活性ガス、たとえ
ば、窒素、アルゴン、ヘリウム、ネオン、クリプトンの
１種または２種以上の準安定の形態である。窒素は豊富
に存在するため、選択に好ましいガスであると考えられ
るが、他のガスも有効に使用される。

準安定ガスの分子または原子は、励起した状態、すなわ
ち、パ準安定の″、すなわち、比較的長く（０，０１０
ミリ秒）生きている状態を生成するために十分な量の過
剰のエネルギーを有するものである。準安定ガスの分子
の大きい衝突が存在するとき、それらは準安定ガスと呼
ぶ。このようなガスが炭化水素と接触する、すなわち、
炭化水素の分子および準安定分子／原子との間の衝突が
起こり、炭化水素へエネルギーが移送され、前述の準安
定の種は宿主の炭化水素の分子中の炭素−炭素結合を分
裂するだめに十分なエネルギーをもつ。

エネルギー移送後の準安定ガスの分子の運命は、それが
基底状態（すなわち、最小の電子的、撮動および回転の
エネルギーの状態）へもとることである。準安定ガスは
、基底状態のガスの分子／原子の流れをＤＣ電位の勾配
に通過させるか、ガス流をマイクロ波の場に暴露するこ
とによって、発生する。

より詳しくは、炭素−炭素の化学結合または共有結合を
ホモリシス的に破壊するためには、８４４Ｋｃａ１１モ
ルを炭化水素に加えなくてはならない。

このエネルギーの量は３．６６ｅＶに相当する。ある種
の固定したガスおよび不活性ガスの準安定エネルギーを
下表に示す。

表　　　４ 原子／分子　　　分光学の表示　　準安定エネルギー（
ｅＶ）Ｈｅ　　　　　　　　２１Ｓ　　　　　　　　２
０．６２３３　　　　　　　１９．８２ Ｎｅ　　　　　　　　３Ｐｏ　　　　　　　　１６．７
ろＰ２　　　　　　　　１６．６ Ａｒ　　　　　　　　　３Ｐｏ　　　　　　　　　１１
．７３Ｐ２　　　　　　　１１．５ Ｋｒ　　　　　　　　　’Ｐｏ　　　　　　　　１０．
５３Ｐ２　　　　　　　　９．９ Ｘ　ｅ　　　　　　　　６Ｐ　ｏ　　　　　　　　　９
．４４ろＰｌ　　　　　　　　　　　Ｂ、４．３ろＰ２
　　　　　　　　　　８．ろ１ ５ｙ＋　　　　　　　　６゜０３ Ｎ２（ｇ）　　　　　　−。

こうして、２００ボルトＤＣを印加した環状の対の電極
、マイクロ波発生器または磁場に、窒素ガスを通過させ
ることにより、実質的な量の窒素の準安定種が生成する
。生成する準安定ガスの単位時間当りの量は、電場、磁
場またはマイクロ渡場へ供給した電力、ならびに電磁力
（ＥＭＦ）場を通る基底状態のガスの流速に依存する。

たとえば、２００　ＶＤＣ５’７７　トＥＭＦ場は、６
　Ｘ　１０２３／１０分の準安定原子／分子を生成する
だめに適する。

準安定原子／分子の生成は場内の基底状態のガスの瞬間
濃度に依存する光学的吸収法に物理的に類似するので、
大規模化は容易である。こうして、石油製品は、準安定
ガス分子の生成速度に等しい速度で製造され、そして前
記速度は壁−＼の損失および再結合により減少する。

蒸気相の原油を用い、たとえば、流動床の分解と前述の
型の準安定ガスとを組み合わせるとき、５０：５０の準
安定ガス対原油蒸気の比を同心環状噴射する場合、実施
は簡単である。

この原理の実験的証明は、長鎖炭化水素のｒｌ　−デカ
ンを用いて得られた。ｎ−デカンの蒸気を窒素ガスの準
安定分子と同心環状噴射により混合したとき、次の生成
物が得られた。

表　　　５ 炭素す８　　　　　　　　　　相対　係−６４１ ７４，６ ８１３，４ ９１０，７ １０６，７ １１１３ １２５，７ ａ）異性体を含む。

こうして、明らかなように、炭化水素の分解は説明した
ように促進できる。

本発明のために考えられる他の好ましい用途は、次のと
おりである： １）安価な支持体上に析出された触媒金属２）ミクロ電
子単侍捷たは装置（ダイオード、トランジスターなど） ３）腐食および／または摩耗を遅延または禁止するだめ
の金属またはポリマーの被膜 ４）特別の光学的表面および結晶 ５）低いコストの導体 ６）任意の種類の高純度の材料 ７）高温のエピタキシャル法に代わりうる方法８）分離
困難な元素（たとえば、希土類元素、白金族元素、希ガ
スたとえばアルゴン、ネオンなど、水素、ヘリウムまだ
は他のガス、一般に大気のガス、および）為ロゲン、し
かしこれらに限定されない）を比較的純粋な形で分離す
る９）特別のエネルギーの型の注入が有用である化学反
応の実施。

特許出願人　　マイクル・ボール・ニアＩＪ−同トーマ
ス・エイ・ウィルノン （外２名） 手　　続　　補　　正　　書 １、事件の表示 昭和５７年特許願第７５０７３　　号 ２、発明の名称 化学的方法 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住所 ４、代理人 （別紙） （１）特許請求の範囲を訂正する。

［１，２００〜ろＯＯボルトの電圧を印加した２本の環
状電極に、ヘリウムまたはアルゴンの試薬ガスの流れを
通過させ、そして前記試薬ガスをＷ（Ｃ○）６、Ｎ１（
Ｇｏ）６、シラン、パーフルオロブタンの群から選ばれ
た試料ガスと接触させ、これによって準安定の試薬ガス
はその過剰のエネルギーを試料ガスに移して、中性の高
いエネルギー状態の金属、非金属または他の分子を生成
し、レーザー励起したパルスの同調可能な着色レーザー
を、中性の高いエネルギー状態のエネルギーを与えられ
た試料ガスをイオン化するために必要な、正確なエネル
ギーに相当する波長に、調整し、前記手順は容器のキャ
ビティ内で行って、電場またをま磁場が、含まれる特定
のイオンの均一なフィルムをその析出部位へ結合するた
めに、加えられるようにし、これによって選択した生成
物の物質の少なくとも１層を析出し、析出量は試料ガス
のイオンが形成される速度をコントロールすることによ
ってコントロールすることを特徴とする、金属、非金属
、有機物質、無機物質および他の物質の超純粋被膜を製
造する方法。

２、選択した金属、非金属および分子を交互に析出して
、実質的に１００％純粋な個々の層のサンドイッチを製
造する特許請求の範囲第１項記載の方法。

３．１種より多い金属を同時に析出して合金層を形成す
る特許請求の範囲第１項記載の方法。

４、千ツマ−を表面上にイオンとして、重合が起こるよ
うに析出する特許請求の範囲第１項記載の方法。

５、触媒層を析出する特許請求の範囲第１項記載の方法
。

６、被膜を析出してミクロニジストマー成分ヲ形成する
特許請求の範囲第１項記載の方法。

７、析出物を形成して光学的表面を生成させる特許請求
の範囲第１項記載の方法。

８、準安定状態の試薬ガスを試料ガスと混合して、試料
ガスを活性化させて励起した状態の中性の原子または分
子にし、選択した光源を準備して、前記試料ガスの励起
した状態とイオン化した状態のエネルギーの差に相当す
る量の追加のエネルギーを供給し、こうして前記試料ガ
スを選択的にイオン化し、前記イオンに電力または磁力
を加えて前記イオンをガス流から支持体上に安定な原子
として析出させる、ことを特徴とする析出法。

９、準安定状態の試薬ガスを、単結晶のマ）　ＩＪラッ
クス形成しうる元素を含む試料ガス、および蒸気相のビ
ーピング材料と混合し、前記試料ガスとド−ピング剤を
活性化させて励起した状態の中性の原子または分子とし
、選択した光源を準備して、前記試料ガスおよびト８−
ピング剤の励起した状態とイオン化した状態のエネルギ
ーの差に相当する敏の追加のエネルギーを供給し、こう
して前記マトリックス材料と前記ド−ピング剤の両方を
選択的にイオン化し、前記イオンに電力またＧま磁力を
加えて、前記イオンをガス流から支持体上に安定な原子
として、同時に混合したマトリックス分子およびド−ピ
ング剤分子として、同時に析出させ、これによってコン
トロールされたピーピングされた単結晶を形成する、こ
とを特徴とする析出法。

１０、前記イオンは金属である特許請求の範囲第８項記
載の析出法。

１１、前記イオンは非金属である特許請求の範囲第８項
記載の析出法。

１２、前記イオンは有機である特許請求の範囲第８項記
載の析出法。

１３、前記イオンは無機である特許請求の範囲第８項記
載の析出法。

１４、前記イオンはポリマーである特許請求の範囲第８
項記載の析出法。

１５、前記イオンはガスである特許請求の範囲第８項記
載の析出法。

１６、イオンをガス流から収集ゾーン中へ析出させる特
許請求の範囲第８項記載の析出法。

１７、試薬ガスは空気であり、そして試料ガスは炭化水
素燃料であり、そしてイオンは接触して反応する特許請
求の範囲第８項記載の析出法。

１８゜イオンは◇属であり、そして支持体上へ析出して
触媒を形成する特許請求の範囲第８項記載の析出法。

１９゜イオンは炭化水素であり、そして供給する前記エ
ネルギーは炭化水素を分解してガソリンと他の低級炭化
水素を形成するために十分である特許請求の範囲第８項
記載の析出法。

２０、イオンは分離すべき少なくとも６種類の金属を含
み、そして２つの選択的イオン化工程を２つの連続的な
選択した光源を用いて実施して、ろ種類の別の精製した
金属の析出物を生成する特許請求の範囲第８項記載の析
出法。

２１゜電源または磁気源を選択した光源の代わりに使用
し、試薬ガスは空気であり、試料ガスは炭化水素燃料で
あり、そして燃焼反応を起こさせる特許請求の範囲第８
項記載の析出法。

２２゜準安定状態の試薬ガスを形成し、それを炭・１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．２００〜ろ００ボルトの電圧を印加した２本の環状
   電極に、ヘリウムまだはアルゴンの試薬ガスの流れを通
   過させ、そして前記試薬ガスをＷ（Ｃ○）６、Ｎ１（Ｇ
   Ｏ）６、シラン、パーフルオロメタンの群から選ばれた
   試料ガスと接触させ、これによって準安定の試薬ガスは
   その過剰のエネルギーを試料ガスに移して、中性の高い
   エネルギー状態の金属、非金属捷たは他の分子を生成し
   、レーザー励起したパルスの同調可能な着色レーザーを
   、中性の高いエネルギー状態のエネルギーを与えられた
   試料ガスをイオン化するために必要な、正確なエネルギ
   ーに相当する波長に、調整し、前記手順は容器のキャビ
   ティ内で行って、電場捷たは磁場が、含まれる特定のイ
   オンの均一なフィルムをその析出部位へ結合するために
   、加えられるようにし、これによって選択した生成物の
   物質の少なくとも１層を析出し、析出量は試料ガスのイ
   オンが形成される速度をコントロールすることによって
   コントロールすることを特徴とする、金属、非金属、有
   機物質、無機物質および他の物質の超純粋被膜を製造す
   る方法。 ２　選択した金属、非金属および分子を交互に析出して
   、実質的に１００％純粋な個々の層のサンドイッチを製
   造する特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３．１種より多い金属・を同時に析出して合金層を形成
   する特許請求の範囲第１項記載の方法。 ４、モノマーを表面上にイオンとして、重合が起こるよ
   うに析出する特許請求の範囲第１項記載の方法。 ５、触媒層を析出する特許請求の範囲第１項記載の方法
   。 ６、被膜を析出してミクロエラストマー成分を形成する
   特許請求の範囲第１項記載の方法。 Ｚ　析出物を形成して光学的表面を生成させる特許請求
   の範囲第１項記載の方法。 ８、準安定状態の試薬ガスを試料ガスと混合して、試料
   ガスを活性化させて励起した状態の中性の原子または分
   子にし、選択した光源を準備して、前記試料ガスの励起
   した状態とイオン化した状態のエネルギーの差に相当す
   る量の追加のエネルギーを供給し、こうして前記試料ガ
   スを選択的にイオン化し、前記イオンに電力または磁力
   を加えて前記イオンをガス流から支持体上に安定な原子
   として析出させる、ことを特徴とする析出法。 ９　準安定状態の試薬ガスを、単結晶のマトリックスを
   形成しうる元素を含む試料ガス、および蒸気相のド−ピ
   ング材料と混合し、前記試料ガスとビーピング剤を活性
   化させて励起した状態の中性の原子または分子とし、選
   択した光源を準備して、前記試料ガスおよびド−ピング
   剤の励起した状態とイオン化した状態のエネルギーの差
   に相当する量の追加のエネルギーを諷給し、こうして前
   記マトリックス材料と前記ド−ピング剤の両方を選択的
   にイオン化し、前記イオンに電力または磁力を加えて、
   前記イオンをガス流から支持体上に安定な原子として、
   同時に混合したマ）　ＩＪラックス子およびビーピング
   剤分子として、同時に析出させ、これによってコントロ
   ールされたドーピングされた単結晶を形成する、ことを
   特徴とする析出法。 １０、前記イオンは金属である特許請求の範囲第８項記
   載の析出法。 １１、　　前記イオンは非金属である特許請求の範囲第
   ８瑣記載の析出法。 １２、前記イオンは有機である特許請求の範囲第８項記
   載の析出法。 １６、前記イオンは無機である特許請求の範囲第８項記
   載の析出法。 １４、前記イオンはｒ’　ＩＪママ−ある特許請求の範
   囲第８項記載の析出法。 １５、前記イオンはガスである特許請求の範囲第８項記
   載の析出法。 １６、　　イオンをガス流から収集ゾーン中へ析出させ
   る特許請求の範囲第８項記載の析出法。 １７　試薬ガスは空気であ殺、そして試料ガスは炭化水
   素燃料であり、そしてイオンは接触して反応する特許請
   求の範囲第８項記載の析出法。 １８、　　イオンは金属であり、そして支持体上へ析出
   して触媒を形成する特許請求の範囲第８項記載の析出法
   。 １９　イオンは炭化水素であり、そして供給する前記エ
   ネルギーは炭化水素を分解してガソリンと他の低級炭化
   水素を形成するために十分である特許請求の範囲第８項
   記載の析出法。 ２０、　　イオンは分離すべき少なくとも３種類の金属
   を含み、そして２つの選択的イオン化工程を２つの連続
   的な選択した光源を用いて実施して、３種類の別の精製
   した金属の析出物を生成する特許請求の範囲第８項記載
   の析出法。 ２１、電源または磁気源を選択した光源の代わりに使用
   し、試薬ガスは空気であり、試料ガスは炭化水素燃料で
   あり、そして燃焼反応を起こさせる特許請求の範囲第８
   項記載の析出法。