Исследование численности элементарного акта автоэлектронной эмиссии металлов

• Автор: Кочерыженков, Анатолий Васильевич
• Шифр специальности: 01.04.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1983
• Место защиты: Ленинград
• Количество страниц: 176 c. : ил

Введение _ £

Глава I. Современное состояние исследований численности элементарного акта автоэлектронной эмиссии ( АЭ )

§ I. Явление АЭ. Теория Фаулера-Нордгейма

§ 2. Численность элементарного акта эмиссии. Статистика эмиссии электронов. -

§ 3. О возможности много электронных актов АЭ

§ 4. Измерение статистики вылета электронов как современный метод исследования различных видов

эмиссии. - -

§ 5. Обзор работ по экспериментальному изучению статистики АЭ

Глава II.Разработка методики исследования статистики АЭ

для различных граней монокристаллов

§ I. Принцип измерений и блок-схема установки.. 5°

§ 2. Общие вопросы конструирования и эксплуатации
экспериментального прибора,
§ 3. Спектрометрическая часть
§ 4. Чувствительность метода
§ 5. Контрольные эксперименты по выявлению вторичных эффектов при измерении статистики АЭ. ЧЧ
§ 6. Конструкции усовершенствованных экспериментальных приборов..
Глава III. Статистика АЭ металлов.-. .
§ I. Выбор зонда
§ 2. Статистика АЭ для различных граней монокристалла вольфрама.... . - ... 92.

§ 3. Статистика полного тока АЭ . _ _ _ /04
§ 4. Плотность тока при исследовании статистики АЭ. 109 § 5. Температурные исследования статистики АЭ
для Л/ . ИЪ
§ 6. Исследование влияния адсорбции остаточных газов на статистику АЭ вольфрама
§ 7. Статистика АЭ для перестроенного вольфрамового острия
§ 8. Статистика АЭ молибдена, тантала и ниобия.- - .. 1Ы
Глава IV. О возможности изучения экзоэлектронной эмиссии ( ЭЭ ) с помощью прибора по статистике. . /^5
§ I. Постановка задачи _ _ _ _ _
§ 2. Явление ЭЭ и способы её изучения
§ 3. Работы по экспериментальному изучению статистики ЭЭ

§ 4. Многоэлектронные акты ЭЭ
Заключение /60
Литература _ /63

Актуальность проблемы. Одним из современных методов исследования различных видов электронной эмиссия является измерение численности элементарного акта ( ЧЭА ) эмиссии я изучение статистики вылета электронов.
Традиционные методы исследования явления эмиссии сводятся к измерению эмиссионного тока при различных состояниях эмиттера и различных параметрах внешнего воздействия. В диапазоне сверхслабых токов ( КГ19 4- Ю_15)А измерения осуществляются путём регистрации отдельных электронов. Совершенствование измерительной техники в этом направлении позволило осветить новую сторону явления эмиссии. Так, два десятилетия назад стали появляться работы, посвященные раздельной регистрации групп, содержащих различное число скоррелированных электронов.
Данные об относительном содержании в эмиссионном потоке групп по два, три и более электронов несут уникальную информацию о механизме того или иного вида эмиссии. Специфика явления автоэмиссии ( АЭ ) состоит в том, что в вакуум выходят электроны, не претерпевшие предварительного возбуждения. Исследование статистики невозбуждённого электронного газа затрагивает фундаментальный вопрос электроники твёрдого тела: с какой точностью справедливо одноэлектронное приближение, используемое в классическом описании явления АЭ.
В недавних экспериментах по измерению с рекордно высоким разрешением энергетического распределения электронов, протуняе-лировавших в процессе АЭ, получены данные, отражающие электронно-электронное взаимодействие в кристалле - эмиттере. Согласно интерпретации авторов соответствующие события должны приспреде-ленных условиях сопровождаться туннелированием в вакуум пар

помощью однопиковые спектры позволяют с большей
точностью сделать заключение об одноэлектронном характере исследуемой эмиссии.
В обзоре указывались три типа пропорциональных детекторов, способных раздельно регистрировать группы электронов различной численности: газонаполненные, сцинтилляционнне и ППД.
Известно, что газонаполненные детекторы из-за неизбежной утечки газа сквозь тонкое входное окно не могут быть использованы в сверхвысоковакуумных системах. В связи с этим совершенно очевидно, что работа [64^} проводилась с прибором, не пригодным для автоэмиссионных исследований.
Что касается сцинтилляционных детекторов, то лучший из описанных в литературе [53^ обеспечивает разрешение 62 % при энергии электронов 20 кэВ, а для электронов с энергией 10 кэВ разрешение было бы ещё хуже.
Таким образом, предпочтение остается отдать ППД. Из них наилучшее разрешение имеют ППД, компенсированные литием ( например, детекторы) [62,75^ . Однако они не допускают наДля наших приборов, нуждающихся в вакуумной тренировке с прогревом, подходят только кремниевые поверхностно-барьерные детекторы. Такие детекторы были с успехом использованы в рабо-
.вались с разрешением 30 %.
§ I. Принцип измерений и блок-схема установки
В основу измерения статистики вылета электронов положено следующее условие
грева.
которых электроны с энергией 12 кэВ регистриро-
(2.1)