ИОННО-ЭЛЕКТРОННАЯ ЭМИССИЯ


ИОННО-ЭЛЕКТРОННАЯ ЭМИССИЯ
ИОННО-ЭЛЕКТРОННАЯ ЭМИССИЯ

       
испускание эл-нов поверхностью тв. тела в вакуум при бомбардировке поверхности ионами. Коэфф. И.-э. <э. g равен отношению числа эмиттированных эл-нов nе к числу падающих на поверхность ионов ni. Для И.-э. <э. характерно отсутствие энергетич. порога. Для медленных ионов g практически не зависит от их энергии ?i и массы mi, но зависит от их заряда (для однозарядных ионов g=0,2—0,3, для многозарядных g может превышать единицу). И.-э. э. зависит также от энергий ионизации и возбуждения ионов и от работы выхода в-ва мишени. Когда скорость ионов vi достигает (6—7) 106 см/с, хар-р И.-э. э. резко изменяется (для диэлектриков при меньших энергиях). Вначале g растёт пропорц. ?i, затем как ??i, при vi=108 —109 см/с достигается максимум, после чего начинается спад. Энергетич. спектр эмиттированных эл-нов имеет максимум при энергиях ?i=1—3 эВ, положение к-рого не зависит от ?i.
Если к поверхности твёрдого тела подходит медленный ион, то эл-н тв. тела может перейти к иону и нейтрализовать его. Такой переход сопровождается выделением энергии, и часть эл-нов, получивших её, может покинуть тело. При бомбардировке быстрыми ионами происходит интенсивный электронный обмен, при к-ром эл-н может перейти из валентной зоны в зону проводимости, а затем и в вакуум.

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

ИОННО-ЭЛЕКТРОННАЯ ЭМИССИЯ

- испускание электронов твёрдым телом при бомбардировке его ионами. Различают потенц. вырывание электронов (потенц. И.-э. э.) и их кннетич. выбивание (кинетич. И.-э. э.). Потенц. вырывание связано с передачей электронам мишени энергии, выделяющейся при переходе бомбардирующего иона в осп. состояние атома. Этот переход осуществляется обычно путём т. <н. оженейтрализации. Если к поверхности металла приближается ион, незанятый энергетич. уровень к-рого лежит ниже уровня Ферми, то на этот уровень перейдёт один из электронов проводимости (напр., 1;рис.1, а). В результате этого ион нейтрализуется, высвобождающаяся энергия передаётся др. электрону металла (напр., 2), к-рый получает возможность покинуть металл. В этом случае И.-э. э. может иметь место, если соблюдается условие E и>2 Ф, где E и - энергия ионизации
10-95.jpg
Рис. 1. а - оже-нейтрализация положительного иона на металлической поверхности: E и - энергия ионизации; Ф - работа выхода металла; E с- Дно зоны проводимости; E к- кинетическая энергия электрона в вакууме; б-оже-дезактивация.

атомов, ионы к-рых направляются на металл, Ф - работа выхода металла. Для неметаллов вместо Ф в граничное условие входит энергия наивысшего заполненного электронами уровня; напр., для собств. полупроводника - "потолок" валентной зоны. <Коэф. потенц. вырывания g п, равный ср. числу уходящих в вакуум электронов, приходящихся на 1 ион, возрастает с увеличением E и и для однозарядных ионов инертных газов достигает неск. десятков %. В случае многозарядных ионов захват электронов ионом происходит последовательно со ступенчатым понижением кратности заряда иона до 0. При этом g п может превышать 1. При энергии ионов E[1 кэВ коэф. g п от E зависит слабо (уменьшается с ростом E;рис. 2). При больших Eвеличины g п снижаются до 0.В отд. случаях, когда возможна нейтрализация ионов в возбуждённое состояние атома, вырывание электронов осуществляется путём оже-дезактивации (рис. 1, 6). Энергия, выделившаяся при переходе
10-96.jpg
Рис. 2. Зависимость коэффициента потенциального вырывания электронов g п из Мо от энергии E ионов инертных газов; при E/0,4 кэВ ионы Не + вызывают кинетическое выбивание электронов; пунктирная кривая описывает полный коэффициент ионно-электронной эмиссии g=g п+g к.
10-97.jpg
Рис. 3. Энергетический спектр электронов при потенциальном вырывании их ионами Не + с энергией 5 эВ. Надпись Ni (100) с (2x2) Se означает, что на грани (100)Ni адсорбирован Se, образующий кубическую решётку (с) с размерами 2x2.

второго электрона мишени (напр., 2) в осн. состояние возбуждённого атома, передаётся электрону 1, оказавшемуся на возбуждённом уровне. При этом условие появления эмиссии: Ev>Ф, где Ev- энергия возбуждения атома. Вырывание электронов путём ожедезактивации осуществляется при облучении мишеней из тугоплавких металлов ионами Ne, что обусловливает особый вид кривых g п(E)(рис. 2). ПриE и , близких к 2Ф, или Ev, близких к Ф, кояф. g п может заметно зависеть от темп-ры Т мишени. В случае монокристаллич. мишени g п в значительной мере определяется гранью кристалла. Форма энергетич. спектра эмитируемых электронов (рис. 3), макс, энергия к-рых обычно приближается к E и-2Ф, зависит от распределения электронов по энергиям в зоне проводимости металла (или в валентной зоне полупроводника) и может быть использована для её определения. <Кинетич. выбивание обусловлено ударной ионизацией атомов поверхностного слоя мишени и бомбардирующих частиц. Для него характерен энергетич. порог E п (рис. 4). При бомбардировке тугоплавких металлов ионами Li+ (и более тяжёлыми) E п>1 кэВ; для диэлектриков, напр. шёлочно-калоидных кристаллов, E п~0,140,2 кэВ. За порогом коэф. кинетич. выбивания g к растёт, выходит на плато и далее уменьшается (рис. 4). Для ионов Н + максимум эмиссии наблюдается при E и=100 кэВ (для металлов g к макс@1,5); для более тяжёлых
10-98.jpg
Рис. 4. Вид зависимости коэффициента кинетического выбивания g к от энергии ионов Eдля W, КBr(а) и Сu (б) при бомбардировке ионами.

ионов E - порядка неск. МэВ, а g к может достигать десятков и зависит от состояния поверхности. <В вакуум выходят как электроны атомов мишени, так и самих бомбардирующих частиц. Hек-рое кол-во электронов возбуждается быстрыми атомами отдачи. В случае монокристаллов g к различны для разных граней и немонотонно зависят от угла падения ионов. Распределение эмитированных электронов по энергиям имеет максимум (~143эВ) и протяжённый спад, на к-ром выделяются пики и ступеньки, связанные с оже-переходами в соударяющихся частицах и др. процессами (рис. 5). На анализе этих особенностей спектров основана т. н. ионная оже-спектроскопия поверхности твёрдого тела.
10-99.jpg
Рис. 5. Энергетический спектрэлектронов при кинетическомвыбивании.

Потенц. и кинетич. И.-э. э. металлов пространственно н во времени разделены. При подлёте ионов к поерхности сначала происходит их нейтрализация и испускаются электроны, обусловливающие потенц. И.-э. э. Затем при соударениях атомных частиц возникают электроны, обусловливающие кннетич. И.-э. э. Обычно обе И.-э. э. аддитивны: g=g п+g к (рис. 2). Аддитивность может не иметь места при облучении ионами диэлектриков и плёнок сложного состава. <Разогревание материала интенсивным ионным пучком, зарядка им поверхности плёнок и т. п. могут приводить к появлению термоэлектронной и полевой электронной эмиссий. Лит.: Петров Н. Н., Аброян И. А., Диагностика поверхности с помощью ионных пучков, Л., 1977; XэгструмX., Исследование электронной структуры адсорбатов методами ионно-нейтрализацнонной и фотоэлектронной спектроскопии, в кн.: Электронная и ионная спектроскопия твёрдых тел, пер. с англ., М., 1981; Дорожкин А. А., Петров Н. Н., Ионная оже-спектроскопия, Л., 1983. Н. Н. Петров.

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


.

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

  • Ионно-электронная эмиссия — Ионно электронная эмиссия  явление испускания электронов с поверхности твёрдого тела при его бомбардировке ионами. Содержание 1 Физика явления 1.1 Потенциальное вырывание …   Википедия

  • ионно-электронная эмиссия — joninė elektronų emisija statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. ionic electronic emission vok. Ionen Elektronen Emission, f rus. ионно электронная эмиссия, f pranc. émission iono électronique, f; émission électronique induite par ions, f …   Fizikos terminų žodynas

  • Ионно-электронная эмиссия —         испускание электронов поверхностью твёрдого тела в вакуум под действием ионной бомбардировки. Явление И. э. э. используется в электронных умножителях (См. Электронный умножитель), электронных микроскопах (См. Электронный микроскоп), а… …   Большая советская энциклопедия

  • 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… …   Физическая энциклопедия

  • Электронная эмиссия — Электронная эмиссия  явление испускания электронов поверхностью твёрдого тела или жидкости. Типы эмиссии Термоэлектронная эмиссия Электронную эмиссию, возникающую в результате нагрева, называют термоэлектронной эмиссией (ТЭ). Явление ТЭ… …   Википедия

  • ЭЛЕКТРОННАЯ ЭМИССИЯ — испускание электронов поверхностью конденсированной среды. Э. э. возникает в случаях, когда часть электронов тела приобретает в результате внеш. воздействия энергию, достаточную для преодоления потенц. барьера на его границе, или если внеш.… …   Физическая энциклопедия

  • ЭЛЕКТРОННАЯ ЭМИССИЯ — испускание эл нов поверхностью конденсированной среды. Э. э. возникает в случаях, когда часть эл нов тела приобретает в результате внеш. воздействий энергию, достаточную для преодоления потенциального барьера на его границе, или если внеш.… …   Физическая энциклопедия

  • Электронная эмиссия —         испускание электронов поверхностью твёрдого тела или жидкости. Э. э. возникает в случаях, когда под влиянием внешних воздействий часть электронов тела приобретает энергию, достаточную для преодоления потенциального барьера (См.… …   Большая советская энциклопедия

  • электронная эмиссия — [electron emission] испускание электронов поверхностью твердого тела или жидкости. Электронная эмиссия возникает в случаях, когда под влиянием внешних воздействий часть электронов тела приобретает энергию, достаточную для преодоления… …   Энциклопедический словарь по металлургии

  • ЭМИССИЯ — (1) автоэлектронная выход (вырывание) электронов с поверхности металла или полупроводника под действием сильного электрического поля, которое создаётся у поверхности вещества, являющегося катодом; (2) Э. вторичная электронная электронная Э.,… …   Большая политехническая энциклопедия


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.