Вторичные электроны глубина выхода

Важной характеристикой вторичных электронов является их малая глубина выхода, что является прямым следствием их низкой кинетической энергии при образовании. При движении в твердом теле за счет потерь энергии из-за неупругого рассеяния, которое имеет большую вероятность для электронов с низкой энергией, вторичные электроны испытывают сильные потери энергии. Кроме того, чтобы вылететь из твердого тела, вторичные электроны должны преодолеть поверхностный потенциальный барьер (работа выхода), для чего требуется энергия в несколько электронвольт. По мере того как электрон пучка продвигается глубже в образец и создает вторичные электроны, вероятность вылета таких электронов экспоненциально убывает [c.59]

В работе [40] было получено, что максимальная глубина выхода вторичных электронов составляет 5Я, где Я приблизительно равна 1 нм для металлов и 10 нм для диэлектриков. Величина Я зависит от энергии вторичных электронов, так что всему энергетическому спектру вторичных электронов соответствует целый диапазон значений Я. Однако для оценок выше приведенные значения вполне достаточны. Большая длина пробега в диэлектриках является прямым следствием того факта, что неупругое рассеяние вторичных электронов происходит главным образом на электронах проводимости, которых очень много в металлах и существенно меньше в диэлектриках. Вероятность выхода как функция глубины была рассчитана методом Монте-Карло в работе [43]. Как показано на рис. 3.27, кривая зависимости вероятности выхода резко спадает с глубиной. По сравнению с гистограммой глубины выхода отраженных электронов, приведенной на рис. 3.25, глубина вторичных электронов составляет примерно /100 глубины выхода отраженных электронов. [c.60]

Глубина выхода вторичных электронов представляет лишь малую долю длины пробега первичного пучка (для металлов лишь 1%). Вторичные электроны зарождаются внутри всей области взаимодействия электронов пучка в образце, но только те из них, которые образуются на расстоянии от поверхности, равном средней глубине выхода, несут информацию, которая может быть зафиксирована оператором электронного микроскопа. Регистрируемые вторичные электроны могут быть образованы падающими электронами пучка при их входе в образец и отраженными электронами при их вылете (рис. 3.28). В эксперименте можно различать относительные вклады этих двух процессов, измеряя коэффициенты вторичной электронной эмис- [c.60]

Выбор энергии пучка, используемого для облучения образца, может также иметь большое влияние на вид изображения, в особенности если в состав сигнала изображения входит сигнал вторичных электронов. Энергия пучка может влиять на изображение через посредство 1) глубины проникновения электронов щучка,, которая влияет на глубину выхода отраженных электронов 2) изменений в коэффициенте вторично-электронной эмиссии, в частности при энергии пучка менее 5 кэВ, и [c.187]

Топографические детали поверхности становятся видимыми потому, что выход вторичных электронов зависит от угла падения электронов. Изменения состава, если они влияют на выход вторичных электронов, также становятся заметными. Глубина резкости значительна и при увеличении ХЮ составляет обычно около 15 мкм — это одно из главных преимуществ метода. [c.407]

На рис. 23.6 представлен вид. спектров вторичных электронов в области энергии 30—140 эВ для образцов чистой меди — монокристалл с ориентировкой поверхности (100) и для той же поверхности после последовательного нанесения слоев атомов золота. Уже для монослоя Аи пик при 72 эВ имеет большую Щ интенсивность, чем рядом расположенный пик меди — семь атомных слоев Аи делают пик меди малозаметным. При столь малой глубине выхода исследование поверхности может осложняться адсорбцией газов. Атомно чистую поверхность можно получить расколом [c.577]

ЧТО с увеличением энергии первичных электронов 6 сначала возрастает, затем достигает максимума и при еще больших энергиях уменьшается. Это объясняется тем, что при относительно низких энергиях глубина проникновения первичных электронов невелика и поэтому имеется большая вероятность выхода вторичных электронов наружу. С увеличением энергии глубина проникновения увеличивается, а вероятность выхода [c.96]

Полимерные материалы очень часто подвергаются воздействию рентгеновских и у-лучей в виде тонких пленок и пластинок. При этом необходимо учитывать характер распределения вторичных электронов, посредством которых эти виды излучения передают свою энергию облучаемой среде. Согласно данным теории (69, 74] в тех случаях, когда поток квантов, обладающих высокой энергией, выходит из одной среды через некоторую поверхность раздела в другую среду, которая отличается от первой величиной атомного номера, отношение числа первичных квантов к числу вторичных электронов во второй среде быстро меняется вплоть до глубины, равной максимальному пробегу вторичных электронов в этой среде. Вместе с тем, быстро изменяется плотность потока вторичных электронов, а следовательно, и величина дозы в отдельных точках пограничного слоя. Когда толщина слоя второй среды становится больше максимального пробега вторичных электронов, достигается состояние, которое принято называть [c.46]

Подобными же соображениями можно качественно объяснить общий ход кривых o=/(i/) рнс. 21. Чем больше энергия первичных электронов, тем большему числу э.лектронов металла первичные электроны передают эту энергию. Поэтому вначале число вторичных э.лектронов, выходящих из металла, увеличивается с увеличением скорости первичных. Но с увеличением скорости первичных электронов увеличивается и глубина их проникновения в металл, а следовательно, и среднее расстояние от поверхности металла, на котором происходит передача энергии первичными электронами вторичным. Это затрудняет выход вторичных электронов. [c.82]

Рис. 3.53. Схема взаимодействия электронного пучка с энергией 20 кэВ со сплавом Си—10% Со, демонстрирующая область взаимодействия электронов (сплощная линия), глубину выхода отраженных электронов, глубину выхода вторичных электронов, глубину генерации рентгеновского излучения для Сц/са (пунктирная линия) и Сиг. (щтрихпунктирная линия), глубину образования флуоресценции Сок под действием Сик .

Полезно также рассмотреть плотность вторичных электронов, эмиттированных с единицы площади за счет этих двух процессов, т. е. от падающих электронов пучка и отраженных электронов. В работе [44] отмечено, что генерация вторичных электронов первичным пучком происходит на расстоянии до Я/2 от траектории электрона пучка. Для металлов это расстояние, на котором яроисходит генерация, составляет приблизительно 0,5 нм. Вблизи поверхности в пределах глубины выхода, составляющей 5Я, первичный пучок не испытывает существенного рассеяния, так что диаметр области выхода вторичных электронов, создаваемых первичным пучком, соответствует диаметру падающего пучка, расщиренному на 2X 2=Я. Вторичные электроны, создаваемые отраженными электронами, эмиттируются со всей поверхности вылета отраженных электронов, размер которой может быть микрон или более в диаметре. Для того чтобы оценить эту величину, мы примем за диаметр размер области, с которой выходит 90°/о отраженных электронов (рис. 3.22). Отметим, что, вследствие того что распределение отраженных электронов имеет максимум в центре этой области, плотность вторично-электронной эмиссии, индуцированной отраженными электронами, будет обязательно неоднородной. [c.62]

Вторичная электронная эмиссия (ВЭЭ) — эмиссия электронов, вызываемая бомбардировкой тел электронами [7]. Электроны, бомбардирующие поверхность тела, называются первичными электроны, эмиттирован-ные телом, — вторичными. Вторичные электроны могут эмиттироваться как со стороны облучаемой первичным пучком поверхности тела (ВЭЭ на отражение ), так и — в тонкопленочных эмиттерах — со стороны поверхности, противоположной облучаемой (ВЭЭ на прострел ), Отношение числа электронов N2, испускаемых телом, к числу падающих на него за то же время первичных электронов N1 называется коэффициентом ВЭЭ о данного тела 0 = N 2 N1 = ИгОи /а — первичный и вторичный токи соответственно). Значение а зависит от свойств и структуры эмиттера, состояния его поверхности, энергии первичных электронов Ер и угла падения первичного пучка на поверхность эмиттера. В потоке вторичных электронов имеются две группы электронов истинно вторичные — электроны вещества, получившие от первичного пучка достаточно энергии для выхода в вакуум, и отраженные (упруго и неупруго) — часть первичного пучка, отразившаяся от поверхности эмиттера. При малых Ер (Ер < < 0,1 кэв) основную долю вторичных электронов составляют упруго отраженные электроны. С ростом Ер доля упруго отраженных электронов быстро уменьшается и при Ер > 0,1 кав составляет лишь несколько процентов всей ВЭЭ. Истинно первичные электроны имеют энергии от О до 50 эе. Наиболее вероятная энергия истинно вторичных электронов составляет 1,5—3,5 эв и при Ер > > 20 эв практически не зависит от Ер. Неупруго отраженными условно принято считать электроны вторичного пучка, энергия которых превышает 50 эв. Отношение числа неупруго отраженных электронов к числу первичных электронов Т] = N2 (Е2 > 50 эв)Иг называется коэффициентом неупругого отражения (в /2 входят и упруго отраженные электроны, но число их мало и на величинеТ1 не сказывается). В металлах и полупроводниках максимальное значение ст лежит в пределах 0,5—1,8. В некоторых диэлектриках (MgO, щелочногалоидные кристаллы) о значительно больше (10—20). Это обусловлено тем, что в таких материалах запрещенная зона велика Eg 6-Н12 эв), сродство к электрону мало (х < 1 эв), вследствие чего медленные электроны с энергией, лежащей между % и Eg, могут из большой глубины без потерь энергии подходить к поверхности тела и выходить в вакуум. При наложении на диэлектрик сильного электрического поля, направленного от эмиттирующей поверхности вглубь слоя (т. е. ускоряющего вторичные электроны к поверхности), о значительно возрастает. Обычно сильное поле создается бомбардировкой тонкого слоя диэлектрика на металлической подложке электронами с Ер, при котором о > 1. В результате поверхность диэлектрика заряжается положительно относительно металлической подложки до потенциала, близкого к потенциалу коллектора, на который отсасывается ток ВЭЭ. Ток ВЭЭ, возникающий в присутствии сильного электрического поля в эмиттере, состоит из двух компонент малоинерционной, быстро следующей за изменениями первичного тока (эта часть ВЭЭ называется вторичной электронной эмиссией, усиленной полем, ее инерционность <10 сек), и само-поддерживающейся, существующей и при отсутствии первичного пучка, после того как осуществлена первоначальная зарядка слоя. В некоторых случаях ВЭЭ с электродов вакуумных приборов, подвергающихся бомбардировке электронами, является нежелательным паразитным эффектом. Для его устранения электроды покрывают веществами с малым а углерод (сажа, ак-вадаг), титан, цирконий, дисилициды переходных ме- [c.457]

Как показали опыты А. В. Афанасьевой и П. В. Тимофеева, при нанесении топкого слоя щелочного металла на подкладку нз золота, серебра или платины о вначале возрастает. Это соответствует умоньшеншо работы выхода благодаря присутствию на поверхности металла мономолекулярного электроположительного слоя. Затем по мере увеличения толщины слоя щелочного металла о уменьшается и при толщине этого слоя около нескольких сот миллимикронов становится равной 8 для чистого щелочного металла и более не изменяется. Эти опыты показывают, что эмиссия вторичных электронов происходит не только из самых верхних слоёв мета.лла, но и из некоторой глубины. Измерения о, произведённые теми же авторами, в случае вторичной эмиссип электронов с поверхности серебра п молибдена, обработанных кислородом пли сероводородом, показали, что слой окисла или сернистого соедршения уменьшает 3. В этом случае о также постепенно изменялось с утолщением слоя [c.81]

Для объяснения зависимости Г от 17 обратимся к близкому явлению — вторичной электронной эмиссии, где также была обнаружена зависимость коэффициента вторичной электронной эмиссии от 7, близкая к линейной 130]. По-видимому, коэффициент вторичной электронной эмиссии и выход радиолиза адсорбированных веществ определяются не столько условиями образования носителей тока, сколько условиями их выхода из твердого тела. В металлах и полупроводниках с узкой запрещенной зоной электроны, возбужденные облучением и движущиеся но зоне проводимости, расходуют свою энергию на образование нлазмонов и полезно работает лишь приповерхностный слой. В диэлектриках же возбужденный электрон не может передавать энергию электронам в заполненной зоне и теряет ее в основном только на взаимодействие с фононами. Глубина зоны выхода коррелирует с запрещенной зоной и. В диэлектриках глубина зоны выхода вторичных электронов может достигать нескольких сотен и даже тысяч ангстрем. Это объясняет также и результат, полученный в [29],— отсутствие зависимости выхода радиолиза адсорбированного метанола от величины поверхности. Очевидно, все изученные образцы имели размеры кристалликов меньше глубины зоны выхода [31]. [c.93]

Сигнализатор уровня фотоэлектрический типа СУФ-42 предназначен для автоматического контроля границы осадка или активного ила в отстойниках. Работа его основана на резком увеличении оптической плотности просвечиваемого слоя среды при переходе от воды к осадку. Погрешность определения границы раздела жидкость — осадок 50 мм, глубина погружения до 5 м. Изготовляется в двух модификациях — с базой 30 мм для первичных отстойников и 50 мм для вторичных отстойников. Прибор — бесшкальный с выходом на электронный усилитель с передачей сигнала в релейную линию. В его комплект входят датчик, блоки трансформатора и усилителя габариты датчика 45x160x245 мм. Все приборы СКВ АП изготовляются серийно его опытным заводом. [c.196]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология