ИОННО-ИОННАЯ ЭМИССИЯ


ИОННО-ИОННАЯ ЭМИССИЯ
ИОННО-ИОННАЯ ЭМИССИЯ

       
испускание ионов (вторичных) поверхностью тв. тела при облучении её потоком ионов (первичных). В составе вторичных ионов наблюдаются отражённые первичные ионы, изменившие при отражении знак заряда (конверсия ионов), а также ионы примесных в-в облучаемой мишени. Количеств. хар-ка И.-и. э.— коэфф. И.-и. э., равный отношению потоков вторичных ионов к первичным. Его величина зависит от материала и темп-ры мишени, её хим. состава, кинетич. энергии и угла падения первич. ионов.

Физический энциклопедический словарь. — М.: Советская энциклопедия. . 1983.

ИОННО-ИОННАЯ ЭМИССИЯ

(вторичная ионная эмиссия) - испускание ионов конденсированной средой при бомбардировке её ионами. В результате передачи частицам кинетич. энергии и импульса от первичных бомбардирующих ионов происходит распыление (см. Ионная бомбардировка). Ионизация распылённых частиц происходит в процессе или после вылета в результате электронного обмена (см. ниже). При И.- и. э. могут быть выбиты как отрицательные, так и положит, ионы, в основном и в возбуждённом состояниях. В пучке вторичных ионов присутствуют многозарядные ионы и ионы соединений (напр., при бомбардировке А1 ионами Аr+ в атмосфере О 2 вылетают ионы А12 О +3, Аln О m+). Кол-во многозарядных ионов растёт с энергией E0 бомбардирующих ионов (напр., при бомбардировке W ионами Аr+ с энергией E0=150 кэВ оно достигает 10%). Наблюдаются также заряж. скопления из многих атомов ( кластерные ионы), напр. W34+; число такихионов, как правило, невелико. <И.- и. э. характеризуется коэф. И.- и. э. S6, равным отношению потока вторичных ионов данного типа к потоку первичных ионов. Присутствие в камере или
10-89.jpg
Рис. 1. Выход вторичных ионов (в относительных единицах) из Si при бомбардировке ионами Аr+ с энергией 4 кэВ в зависимости от давления р кислорода.

на поверхности эл.-отрицат. газа, напр. О 2, повышает S+ на неск. порядков (рис. 1) (для эмиссии многозарядных ионов и кластеров зависимость S+ от давления О 2 более сложная); присутствие эл.- положит, газа (Cs) увеличивает эмиссию отрицат. ионов. <И.-и. э. зависит от энергии первичных ионов E0 и начинается с нек-рой пороговой энергии порядка неск. десятков эВ. С увеличением E0 коэф. S+ возрастает. При бомбардировке Si ионами Ar+ возрастание E0 от 2 до 8 кэВ приводит к увеличению на порядок выхода однозарядных ионов материала мишени и к увеличению более чем на 3 порядка выхода многозарядных ионов (Si2+, Si3+; рис. 2). В этом диапазоне энергий S+ растёт быстрее, чем коэф. распыления S, достигает максимума и начинает падать с увеличением E0, как и S. С возрастанием угла V падения ионов (отсчитываемого от нормали к поверхности) S+ увеличивается. Для
10-90.jpg
Рис. 2. Выход вторичных ионов из Si в зависимости от энергии E0 бомбардирующих ионов Аr+.

монокристаллич. мишени зависимость S+(V) немонотонна: эмиссия минимальна, когда направление падения ионов совпадает с направлением низкоиндексных кристаллографич. осей. Коэф. S+ растёт с увеличением массы бомбардирующих ионов (для элементов, химически активных по отношению к веществу мишени, это правило нарушается). S+ является немонотонно убывающей ф-цией ат. номера материала мишени (рис. 3). Коэф. S+ увеличивается с уменьшением энергии ионизации атомов мишени и сложным образом зависит
10-91.jpg
Рис. 3. Зависимость коэффициента ионно-ионной эмиссии от атомного номера Z2 материала мишени при бомбардировке ионами Аr+ с энергией 3 кэВ.

от темп-ры мишени Т . При невысоких темп-pax S+ меняется за счёт разложения соединений, содержащих ионы материала мишени и очистки поверхности. Начиная с некоторых температур, когда поверхность уже очищена, S+ не зависит от Т. <При температурах фазовых переходов S+ испытывает существенные изменения. <Энергетич. спектр положит, вторичных ионов имеет максимум при энергиях Sпорядка неск. эВ и "хвост" в сторону больших энергий (рис. 4). Для кластерных ионов спектр сужается и сдвигается в сторону меньших энергий. Энергетич. спектр отрицат. ионов более широк и смещён в сторону больших энергий. Пространств, распределение вторичных ионов похоже на распределение распылённых нейтральных частиц и зависит гл. обр. от энергии и углов падения бомбардирующих ионов и структуры мишени. Для поликристаллов, бомбардируемых нормально падающими ионами с энергией порядка неск. кэВ, пространств, распределение близко к изотропному. При наклонном падении первичных ионов (с энергией неск. кэВ) И.-и. э. максимальна вблизи зеркального угла. Из монокристалловнаиб, число ионов вылетает в направлениях более плотной упаковки атомов. <Существуют 2 теории И.-и. э. Одна рассматривает каскады атомных столкновений (кинематич. механизм), приводящих к образованию иона или нейтральной возбужденной частицы, к-рая превращается в ион за счет оже-процесса (см. Оже-эффект). Др. предполагает образование иона в результате электронного обмена между эмитированной вторичной частицей и поверхностью
10-92.jpg
Рис. 4. Энергетические спектры атомарных и кластерных ионов Аl при бомбардировке его ионами Ar+ с энергией 10 кэВ.

твердого тела (обменный механизм). Электронно-обменная теория приводит к след, выражению для вероятности ионизации R (S +=R+S):10-93.jpgЗдесь I - энергия ионизации распыляемой частицы, Ф - работа выхода материала мишени, v - скорость первичной частицы, q - угол между направлением v и нормалью к поверхности, g - величина, характеризующая протяженность взаимодействия атома с поверхностью (обычно g~lЕ), коэф. с>1 характеризует уменьшение разности (I - Ф) за счет сил электрич. изображения. Для отрицат. ионов R- описывается аналогичным выражением с заменой (I - Ф) на (Ф - А), где А- энергия сродства к электрону. <И.-и. э. в сочетании с анализом частиц по массе используется для исследования состава и структуры поверхности твёрдого тела и распределения элементов по глубине (вторично-ионная масс-спектроскопия). Лит.: Добрецов Л. Н., Гомоюнова М. В., Эмиссионная электроника. М., 1966; Черепин В. Т., Васильев М. А., Вторичная ионно-ионная эмиссия металлов и сплавов, К., 1975; Векслер В. И., Вторичная ионная эмиссия металлов, М., 1978; Электронная и ионная спектроскопия твёрдых тел, пер. с англ., М., 1981. В. Е. Юрасова.

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия. . 1988.


.

Смотреть что такое "ИОННО-ИОННАЯ ЭМИССИЯ" в других словарях:

  • Ионно-ионная эмиссия — или вторичная ионная эмиссия  явления испускания с поверхности конденсированной среды ионов при её бомбардировке другими ионами. Содержание 1 Описание явления 2 Эффективность эмиссии …   Википедия

  • ИОННО-ИОННАЯ ЭМИССИЯ — (вторичная ионная эмиссия), испускание ионов конденсированной средой при бомбардировке ее ионами. Используется для анализа состава и структуры поверхности, а также для анализа распределения элементов по глубине во вторичной ионной масс… …   Энциклопедический словарь

  • ионно-ионная эмиссия — joninė jonų emisija statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. ion ion emission vok. Ionen Ionen Emission, f; Ion Ion Emission, f rus. ионно ионная эмиссия, f pranc. émission ion ion, f; émission ionique ionique, f …   Fizikos terminų žodynas

  • ИОННО-ЭЛЕКТРОННАЯ ЭМИССИЯ — испускание эл нов поверхностью тв. тела в вакуум при бомбардировке поверхности ионами. Коэфф. И. э …   Физическая энциклопедия

  • ИОННО-ФОТОННАЯ ЭМИССИЯ — ИОННО ФОТОННАЯ ЭМИССИЯ, излучение фотонов (см. ФОТОН (элементарная частица)) при ионной бомбардировке (см. ИОННАЯ БОМБАРДИРОВКА) поверхности твердого тела. Происходит при столкновении ионов с поверхностью в результате возбуждения атомов твердого… …   Энциклопедический словарь

  • ИОННАЯ ЭМИССИЯ — испускание положит. и отрицат. ионов поверхностью тв. тела (э м и т т е р а) под воздействием теплового возбуждения (термоионная эмиссия), или облучения поверхности потоком ч ц (ионно ионная и электронно ионная эмиссии), или фотонов… …   Физическая энциклопедия

  • Ионная эмиссия —         испускание положительных и отрицательных ионов поверхностью твёрдого тела или жидкости (эмиттер) в вакуум или газообразную среду. Ион, чтобы покинуть поверхность, должен обладать достаточно большой энергией для преодоления сил,… …   Большая советская энциклопедия

  • ВТОРИЧНАЯ ИОННАЯ ЭМИССИЯ — ВТОРИЧНАЯ ИОННАЯ ЭМИССИЯ, то же, что ионно ионная эмиссия (см. ИОННО ИОННАЯ ЭМИССИЯ) …   Энциклопедический словарь

  • ИОННАЯ БОМБАРДИРОВКА — поверхности твёрдых тел приводит к возникновению взаимосвязанных процессов, основные из к рых объёмное и поверхностное рассеяние бомбардирующих ионов (в т. ч. и с изменением их зарядового состояния), эмиссия из разл. конденсированных сред заряж.… …   Физическая энциклопедия

  • ИОННАЯ БОМБАРДИРОВКА — поверхности твердых тел, взаимодействие поверхности твердого тела с направленным потоком ионов. Приводит к возникновению различных процессов, связанных с объемным и поверхностным рассеянием бомбардирующих ионов (нередко с изменением их зарядового …   Энциклопедический словарь


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»

We are using cookies for the best presentation of our site. Continuing to use this site, you agree with this.