WikiSort.ru - Не сортированное

Вторичная электронная эмиссия — испускание электронов поверхностью металлов, полупроводников или диэлектриков при бомбардировке их пучком электронов (первичными электронами). Иными словами это электроны, входившие в состав образца и получившие от падающих электронов достаточно энергии для выхода из образца. Вторичный электронный поток состоит из электронов, отраженных поверхностью (упруго и неупруго отраженные электроны), и «истинно» вторичных электронов — электронов, выбитых из металла, полупроводника или диэлектрика первичными электронами.

В достаточно тонких эмиттерах длина пробега первичных электронов может превышать толщину эмиттера. В этом случае вторичная электронная эмиссия наблюдается как с поверхности, подвергаемой бомбардировке (вторичная электронная эмиссия на отражение), так и с противоположной поверхности (вторичная электронная эмиссия на прострел). Поток вторичных электронов складывается из отражённых (упруго и неупругого) первичных электронов и истинно (собственно) вторичных электронов — электронов эмиттера, получивших в результате их возбуждения первичными энергию и импульс, достаточные для выхода в вакуум. Вторичные электроны имеют непрерывный энергетический спектр от 0 до энергии первичных электронов. Тонкая структура на отдельных участках энергетического спектра обусловлена характеристическими потерями энергии на возбуждение атомов вещества и Оже-эффектом.

Механизм упругого отражения электронов существенно различен в области малых (0 — 100 эВ), средних (0,1 — 1 кэВ) и больших (1 — 100 кэВ) энергий первичных электронов.

Отношение числа вторичных электронов ${\displaystyle n_{2}}$ к числу первичных ${\displaystyle n_{1}}$ , вызвавших эмиссию, называется коэффициентом вторичной электронной эмиссии: ${\displaystyle \delta =n_{2}/n_{1}}$ ,

Коэффициент ${\displaystyle \delta }$ зависит от природы материала поверхности, энергии бомбардирующих частиц и их угла падения на поверхность. У полупроводников и диэлектриков ${\displaystyle \delta }$ больше, чем у металлов. Это объясняется тем, что в металлах, где концентрация электронов проводимости велика, вторичные электроны, часто сталкиваясь с ними, теряют свою энергию и не могут выйти из металла. В полупроводниках и диэлектриках же из-за малой концентрации электронов проводимости столкновения вторичных электронов с ними происходят гораздо реже и вероятность выхода вторичных электронов из эмиттера возрастает в несколько раз.

Применение

Вторичная электронная эмиссия используется для усиления электронных потоков в различных электровакуумных приборах: (вторично-электронных, фотоэлектронных умножителях и др.). Вторичная электронная эмиссия играет важную роль в образовании и развитии ВЧ и вторично-эмиссионного разряда (в электровакуумных приборах СВЧ). В определённых случаях вторичная электронная эмиссия нежелательна (например, динатронный эффект в электронных лампах).

Явление вторичной электронной эмиссии используется также в электронной литографии, оказываясь основным фактором засвечивания резиста.

В датчиках электронов растровых электронных микроскопов явление вторичной электронной эмиссии позволяет получать микрофотографии рельефа поверхности.

См. также

Динатронный эффект

Литература

• Курс физики Трофимова Т. И.
• И. М. Бронштейн, Б. С. Фрайман. Вторичная электронная эмиссия. — М.: Наука, 1969. — 407 с.
• А. Р. Шульман, С. А. Фридрихов. Вторично-эмиссионные методы исследования твердого тела. — М.: Наука, 1977. — 551 с.
• Г. Брюининг. Физика и применение вторичной электронной эмиссии. — М.: Советское радио, 1958. — 192 с.