Toissijainen elektroniemissio

Toissijainen elektroniemissio  on elektronien emissio ( elektroniemissio ) metallien, puolijohteiden tai eristeiden pinnasta, kun niitä pommitetaan elektronisuihkulla (primäärielektroneilla), joiden energia ylittää tietyn kynnyksen. Toisin sanoen tämä on niiden elektronien emissio, jotka olivat osa näytettä ja saivat riittävästi energiaa saapuvista elektroneista lähteäkseen näytteestä.

Toissijainen elektronivirta koostuu pinnan heijastamista elektroneista (elastisesti ja kimmoisasti heijastuneista elektroneista) ja "oikeista" sekundäärielektroneista - elektroneista, jotka primäärielektroni lyövät ulos metallista, puolijohteesta tai dielektristä.

Riittävän ohuissa kalvoissa primäärielektronien polun pituus voi ylittää tämän kalvon (emitterin) paksuuden. Tässä tapauksessa toissijainen elektroniemissio havaitaan sekä pommitetulta pinnalta (sekundaarinen elektroniemissio heijastukselle) että vastakkaiselta pinnalta (sekundaarinen elektroniemissio lävistykseen). Sekundäärielektronien virtaus koostuu heijastuneista (elastisista ja joustamattomista) primäärielektroneista ja todellisista (sisäisistä) sekundäärielektroneista - emitterielektroneista, jotka primäärielektronien virittymisen seurauksena ovat saaneet riittävästi energiaa ja liikemäärää tyhjiöön poistumiseen.

Toissijaisilla elektroneilla on jatkuva energiaspektri 0:sta primäärielektronien energiaan. Yleensä elektronien energiaspektrillä on useita maksimi- ja minimiarvoja, ns. energiaspektrin hienorakenne, johtuen aineen atomien virittymiselle ominaisista energiahäviöistä ja Auger-ilmiöstä .

Elektronien elastisen heijastuksen mekanismi eroaa merkittävästi primäärielektronien pienten (0-100 eV ), keskisuurten (0,1-1 keV) ja korkeiden (1-100 keV) energioiden alueella.

Toissijaisten elektronien lukumäärän suhdetta primaarielektronien lukumäärään, joka aiheutti emission, kutsutaan sekundaarielektroniemission kertoimeksi:

Kerroin riippuu säteilytetyn materiaalin luonteesta, sen pinnan tilasta, pommittavien hiukkasten energiasta ja niiden tulokulmasta pinnalla.

Puolijohteissa ja eristeissä on enemmän kuin metalleissa. Tämä selittyy sillä, että metalleissa, joissa johtavuuselektronien pitoisuus on korkea, viritetyt toissijaiset elektronit, jotka usein törmäävät muihin elektroneihin, menettävät nopeasti energiansa eivätkä voi poistua metallista. Puolijohteissa ja dielektrikissä johtavuuselektronien alhaisen pitoisuuden vuoksi sekundäärielektronien törmäykset niiden kanssa tapahtuvat paljon harvemmin, ja toissijaisten elektronien todennäköisyys lähteä emitteristä kasvaa useita kertoja.

Sovellus

Toissijaista elektronisäteilyä käytetään tehostamaan elektronivirtauksia erilaisissa sähkötyhjölaitteissa : ( sekundäärielektroni , valomonistinputket , mikrokanavalevyt jne.).

Toissijaisella elektroniemissiolla on tärkeä rooli RF- ja sekundaariemissiopurkauksen muodostumisessa, kehittämisessä ja ylläpidossa ( mikroaalto - tyhjölaitteissa ).

Joissakin tapauksissa sekundäärinen elektronien emissio ei ole toivottavaa (kuten dynatronin vaikutus tyhjiöputkissa ) .

Sekundäärisen elektroniemission ilmiötä käytetään myös elektronilitografiassa , koska se on päätekijä elektronille altistetun eston valaistuksessa.

Pyyhkäisyelektronimikroskooppien elektronidetektoreissa sekundaarisen elektroniemission ilmiö mahdollistaa mikrovalokuvien saamiseksi pinnan kohokuvista.

Katso myös

Kirjallisuus