1626435917-d26f9677b92985e7688f24b5e74711ce (844351), страница 136
Текст из файла (страница 136)
Статьи Хагструма — наилучший источник надежных данных, полученных с поверхностями известного со. става. Превосходным источником информации по данному и Ф о и о в »» о о о и в » ,~ о в в о о в о о ю "м -о "„о он Я О » в о »» ' м гй »» Е ьэ я %» с о >» о и о о б ..в 71ч ГЛАВА >3 032 020 смежным с ним вопросам может служить также обзорная статья Литтла 125), В данном параграфе нас интересует главным образом зависимость выхода электронов от энергии. На фиг. 13.2.5 приведены кривые выхода для атомно-чистых вольфрама и молибдена при е 0,2 Е 00 00 0 200 500 000 800 !0й> КинетииескдяЭнергия излив эе Ф н г.
!Зхьб. Выход электронов ерн бомбардировке лтомне-чнетых вольфрама н молибдена ионами инертных газов !271. бомбардировке однократно заряженными ионами инертных газов. При всех энергиях вплоть до 1000 эа выход в случае ионов АГ+„Кг+ и Хе+ почти пе зависит от кинетической энергии ионов, и мы можем считать, что механизмом образования электронов здесь является потенциальное выбивание.
1Согласг>о другим данным, существеннук> роль здесь играет лишь прямой процесс Оже.) Если это действительно так, то выход из данного поверхностные 5>нле>а>я ла д жен быть монотонно возрастаюгцейфункциейпотен- циальной энергии бомбардирующей частицы, т. е. энергии нониции атома инертного газа, из которого образовался ион. Энери гня ионизации инертных газов монотонно уменьшается пр переходе от самых.легких к самым тяжелым газам, и мы видим, что данные о выходе электронов при бомбардировке ионами Аг+, Кг+ и Хе' действительно обнаруживают такую зависимость от потенциальной энергии. При самой низкой энергии, которой достигал Хагструм !!О зв), доминиру>ощим для Не' и Г1е', а также и для более тяжелых ионов является, по-видимому, прямой процесс Оже.
Но при возрастании энергии обнаруживаются различия. Перво- начальный спад уз с увеличением энергии иона Не+ объясняется зеорией нейтрализации Оже [21). Он получается в результате уменьшения эффективного потенпиала ионизации и расширения распределении по энергиям по мере того, как оже-нейтрализапия иона Не' происходит все ближе и ближе к поверхности, т. е.
в среднем — по мере того, как он приближается к последней со все большей скоростью. Но теория предсказывает монотонное падение уз для Не+ и не может объяснить наблюдаемый рост выше 500 эа, который был приписан другому процессу, происхо- дящему при большой энергии. В случае Ке" имеются указания на то, что, когда энергия иона увепичивается приблизительно до 200 эа, примерно в 10% столкновений имеет место описанный выше процесс двухступенчатого электронного перехода. Более высокая вероятность вылета электрона при этом процессе вызы. вает увеличение уь Заметим, что неон также обнаруживаетано- мальное поведение в случае фотопоглошеиия, как показано на фиг. 7.2.1. На фиг.
13.2.6 и 13.2.7 приведены кривые выхода вторичных электронов для многократно заряженных ионов. Опять мы ви- дим, что электронный выход увеличивается с увеличением энер- гии нонизации. На фиг. !3.2.8 даны кривые выхода электронов для покрытого газом тантала. Хагструму нс удалось получить атомно-чистую поверхность тантала при комнатной температуре. К , же говорили, адсорбированные газы оказывают л,ак мы уже большое влияние на выход вторичных электронов. Это влияние настолько велико, елико, что по выходу вторичных электронов можно с большой чувствительностью определять степень чистоты по- верхности !7, 10). На фиг.
13.2.9 показано изменение у; при об- разовании на поверхности вольфрама мономолекулярного слоя ',27ь Как видно из нижнего графика, мономолекулярный слой адсорбируется примерно за 10 мин. Фиг. иллюстрируют влияние мономолекулярных слоев различных га- зов в зависимости от кинетической энергии иона. ° >мвлВВв 716 ГЛАВА М Опяьсиригг й до й йбб р ." 1,2 о,з 8 о,г й н ";ос и.
0,2 700 400 боо 800 Нинелгииесная энергия ионов, гв юоо йон ': йб " 0,4 На фиг. 13.2.14 и 13.2.15 приведены дакпые для некоторых металлических сп,панов; сплавы Ад — Мд и Сц — Ве благодаря нх высокому коэффициенту вторичной эмиссии часто употреблщотся в качестве материала для дннодов в электронных умножителях и фотоумножителях. Уотерс 128] н Петров 1291 провели эксперименты с такими ионамп, как Сз', которые имеют низкие потенциальные энергии. Ф и г.
132.6. Выход электронов при бомбардировке атомно-чистого молибдена двукратно заряженными ионами инертных газов [2?1. Данные для таких ионов позволяют проверять теоретические иыводы относительно кинетического выбивания. Поскольку потепциальное выбивание для таких бомбардирующих частиц энер. гетнчески невозлюжно, наблюдаемьш выход следует полностью отнести за счет кинетического выбивания.
Кинетическое выбивание является также доминирующим механизмом при очень высокпх энергиях ионов. Данные, полученные при больших энергиях, представлены на фнг. 13.2.16 и 13.2.17. Олнфант 1301 и Аллеи 1311 исследовалн зависимость у; от угла падения бомбардирующих ионов. На фиг. 13.2.18 представлены кривые для никеля, соответствующие энергии ионов Нс+, равной 1000 ав (данные Олнфанта). Угол, образуемый направлением 010101010 йи егли гесная гиерыы нинов, нзв Фи г. 16.2.7.
Занисиагость выхода электронов от энергии ионов при бомбардировке атомно-чистого вольфрама однократно и многократно заряженными иоле>витальными ионами инертных газов 121. Иа кряква указан зарха нива. о аоо воо ьоо аоо гооо Э ергия ивнев,зв Ф и г. 162.8. Выход электронов при бомбардировке покрытого газом тан- тала ионами Не', Неа' и Неге 191, поверхностные явления 02 Ос4 е ч 0,20 Оуг 6,26 лодок с,| | 024 016 „Огс и о Е 616 е дга 0,12 з ОО4 О ч ПСЕ л. О,гл с;сс 6,16 0 '10 20 ЗО 40 60 60 Ото мыы фи 1З2д г 132.. и — зависимость выхода электронов при бомбардировке вольм фрама ионами Не.т и Ме" от времени бг, прошед|пе с и енного очистительного прогрева мишени; Π— пов е — повышенис данленнк (вслсдн тане десорбпни адсорбированного поверхностно~о л ) го слои) прк кратковременом прогреве вольфрамовой мишени в зависимости от времеви М после врогрева 171.
г ориаоиталвиыми черточками иа оси ординат указы*ы з ше ш выл франк ива|врезные ири отсутствии Н И л Н шеииш веровтиоети прилииаииа ири завершении | злом ва кривой , соответств ет едком иви верного моиомолскулвриого слов. падающих ионов с нормалью к поверхности, обозначен через О. ргллен проводил эксперимент при энергии ионов от 48 до 212 кэв. Оказалось, что выход пропорционален зсс О. Лаиные Олифанта нс очень сильно отклони|отея от пропорциональности зес О в пптерва,|!е углов, указанном на фиг. 13.2.18. сш с гсп 466 а:О аш к Ос О гсс лсс асс асс |ссс ым. елш |ег |ол л .|'Гаси шл оз, зс Ф н г. !32.10. Зависимость выхода электронов от энергии пана при бомбардировке однократно заришеикыми ноиаии инертных газов чистого вольфрама (Гз|) и вольфрал|а, покрытого маномолекулнрным слоем Мт (!чз — )!Р) [71.
4. Распределение вторичных электронов по энергиял| и чо рглахе Пользуясь методом задсрживиощсй разности потенциалов, Хагструм 1251 измерил распределение по энергиям вторичных электронов. На фнг. 13.2.19 показаны такие распределения лля случая бомбардировки атомно-чистого молибдена ионами инертных газов с энергией 40 эв. Вертикальными черточками на осн абсцисс указаны максимумы кинетической энергии Е,— 2|р, предсказываемыс теориеи для каждого иона. Во всех случаях, кроме неона, согласие очень хорошее.
Эти данные интерпретируются следующим образом: ноны Нс"., Аг+, 1(г' и Хе+ нейтрализуются в результате процесса прямой нсйтралкзации Ожс, а 1Ооь ионов Мое резонансно нейтрализуются вблизи поверхности и образу!от нозбтждсниые атомы, которые переходят ГЛЛВЛ 1З ш 2 да га ла Ба 30 гаа гго Энербия ионов,эв Ф и г. 13.2.12. Выход электровоз прн бомбардировке смссью ионои О и Г5+ О' тантала, покрытого кислородом и смесью ионоэ М и 1Чз тантала, по2 крытого азотом !141!.
БО БО 100 120 ИО энергия ионао. эв Ф и г. 13 2.13. Вьжод электровоз при бомбардироикс смссклш ионов водорода„ааота и кислорода плап1лы, покрытой молекулами того исс рода, а что и бомбардирующис ионы !141!, тб и. Маа-даанаян в основное состояние в результате процесса дезактивации Оже. В результате такого двуступенчатого процесса могут образовываться более бь1стрь1е электроны, и выход на ! ион может быть ш" 10- 5 й ш-' цп э в 0 20 40 БО 80 100 120 Иа Ь ерг я ионов, эв Ф и г. 13.2.11.
В Выход электронов при бомбардировке ионами Аг+ обсзгажсниого тантала или платины и эю12 мгс мсталлои восле их обработки водородом, азотом н коглоролом !И1!. больше, чем при прямом процессе. При наименьшей в экспериментах Хагструх1а эперп1н 10 эн максиыалы1ая измеренная энерп1я электрона в случае иона 15е*, так же как и в случае других ионов, была равна Е; — 21р. ф г. !3.2.20 покаааны распределения по энергиям вторичных электронов, выбитых из атомно-чистого молибдена иона- 7 :з с е м 5 а 10' а мв б и"„ э 20 ба БР 30 100 120 3нерюая ионов, эб Э 4 5 Энергия иаков, нэв гоо 200 500 400 500 Энерим иаков, нэе 2 ! 2 Э 4 5 6 Энергия нанев, нэа 6 Е 0 Э 4 6 8 Энергия ианае, кэв Ф и г. 13.2.!4.
Выход влектро нов при бомбардировке сплавов Ан-- Ма, Си — Ве и нихром тг ионами Аг+ 11421. 8 о 7 чб Фиг, 132,15. Выход влектронов при бомбардировке различными иовами щтшеней из сплава Ад — МВ [1431 Ф и г. 13.2.1б. Выход влектронов прн бомбардировке ионами больших внергиб молибдена 11441. 0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 Энергия ишгав ыэо Фиг 13.257. Выход влектронов при бомбардировке различных металлов ионамн больших внергггй.
йвввмо ллв возов НК+ взвти вз заботи 1!О!1; ллв ионов Н в НЗ+ — вв Ввботи114б1. ПОВЕРХНОСТНЫ!. ЯВЛ!.ННЯ а !.2 Е 1ОО ч Ц75 Цб 07 ОВ ПЗ !о с«г В ф и г. 132.18. Зависимость выхода электронов от угла пачсния конов гелия на поверхность иихсля 1301. о З !2 ГВ 20 Знсдгол зленп~Рснсл Ен !е-1, ла Ф и г. 13.2.19. Распрсделсние по энергиям вторичных элсхтроиов, выбивае- мых га 1«1о вовами инертных газон с энергией 40 ла [271. „ти гелии при разной кинетической энергии ионов. Распределения по энергиям в интервале энергий ионов от 10 до 200 эв объясняются нейтрализацией Оже. Максимумы при малых энергиях для ионов с энергияьш 600 и 1000 зв должны возникать в результате другого процесса.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
