Взаимодействие метастабильных атомов инертных газов с чистой и активированной металлами поверхностью окислов

• Автор: Куприянов, Леонид Юрьевич
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 142 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

I. Физикохимические свойства метастабильных атомов инертных газов

2. Методы получения и детектирования метастабиль

ных атомов инертных газов

3. Взаимодействие метастабильных атомов инертных

газов с поверхностью твердого тела

ГЛАВА П. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.

I. Приготовление и очистка рабочих газов

2. Приготовление полупроводниковых пленок

3. Нанесение и определение весовых толщин дисперсных пленок золота
4. Измерение малых токов и малых изменений сопротивления полупроводниковых пленок. .
ГЛАВА Ш. ВЛИЯНИЕ МЕТАСТАБИЛЬНЫХ АТОМОВ ИНЕРТНЫХ ГАЗОВ НА ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СТРУКТУР ДИСПЕРСНЫЙ
МЕТАЛЛ ПОЛУПРОВОДНИК.
I. Изменение электропроводности структур дисперсный металл полупроводник под действием метастабильных атомов инертных газов и полупроводниковый метод их детектирования.
2. Оценка влияния паразитных факторов на работу полупроводникового детектора. Выбор источника активных частиц
Стр.
ГЛАВА . ПЕРЕДАЧА ЭНЕРГИИ В СИСТЕМЕ МЕТАСТАШЛЬБЫЕ АТОМЫ
ИНЕРТНЫХ ГАЗОВ ДИСПЕРСНЫЙ МЕТАЛЛ ПОЛУПРСВОДНИК I. Дезактивация метастабильных атомов инертных газов на поверхности полупроводников и диэлектриков, активированных микрокристаллами металла.
2. Электронные явления при взаимодействии метастабильных атомов инертных газов со структурами дисперсный металл полупроводник. Роль структуры нанесенной пленки металла.
3. Электронные свойства контактов золото окись цин
ка и возможный механизм изменения электропроводности структур дисперсный металл полупроводник под действием метастабильных атомов инертных газов
4. Влияние температуры и предварительной адсорбции химически активных газов на взаимодействие метастабильных атомов инертных газов со структурами
дисперсный металл полупроводник .
5 Влияние освещения на взаимодействие метастабильных атомов инертных газов со структурами дисперсный
металл полупроводник.
6. Влияние метастабильных атомов инертных газов на электропроводность структуры дисперсное золото
двуокись титана
ВЫВОДЫ .
ЛИТЕРАТУРА


В нем рассмотрены основные физикохимические свойства метастабильных атомов инертных газов, методы их получения и регистрации, а также проанализированы имеющиеся в литературе данные по взаимодействию метастабильных атомов с поверхностью твердых тел. Во второй главе описаны методики подготовки веществ и образцов, нанесения использованных в работе тонких металлических и полупроводниковых пленок, приведены схемы измерения электрофизических параметров образцов в процессе взаимодействия их с метастабильными атомами. Третья глава посвящена исследованию влияния метастабильных атомов на электропроводность структур дисперсный металл полупроводник и обоснованию полупроводникового метода детектирования метастабильных атомов. В четвертой главе изучены электронные процессы, происходящие в структурах дисперсный металл полупроводник под действием метастабильных атомов и предложена качественная модель, объясняющая наблюдаемые на опыте явления. В конце диссертации приведены основные выводы. ГЛАВА I. Метастабильные состояния атомов и молекул это электроняовозбужденные состояния, для которых запрещено по спину возвращение в основное состояние с испусканием дипольного фотона. Отличительной чертой метастабильных состояний атомов инертных газов являются большие излучательные времена лизни и большие энергии возбуждения. Величины излучательных времен жизни метастабильных атомов инертных газов определяются их распадом и переходом в основное состояние с испусканием двух дипольных фотонов или одного магнитнодипольного фотона. Указанные величины могут быть теоретически рассчитаны о хорошей точностью, а также определены экспериментально спектральными методами. В таблице I. I приведены расчетные и экспериментальные значения излучательных времен жизни метастабильных атомов инертных газов, а также их энергии возбуждения. Значения эти весьма велики, хотя для тяжелых газов экспериментально полученные величины меньше расчетных, что связано, повидимому, с ослаблением запрета на излучение за счет спинорбитального взаимодействия и взаимодействия орбитальных моментов отдельных электронов . Большие излучательные времена жизни метастабильных состояний обеспечивают достаточно высокую их плотность в слабоионизированной плазме или в возбужденном газе. Так, по данным работ , в слабоионизированном гелии при давлениях порядка нескольких мм
Таблица 1. Ие 3 ,6 1,. КГ2 1,0. К плотность метастабильных атомов гелия примерно на два порядка превышает плотность электронов. Велика плотность метастабильных атомов также в гелийнеоновых лазерах , в плазме разного типа разрядов в инертных газах . Другой отличительной особенностью метастабильных атомов инертных газов является большая энергия возбуждения. Как видно из таблицы I. В, уменьшаясь с увеличением атомного номера элемента. Столь большой запас энергии метастабильных атомов обусловливает многообразие процессов в газовой фазе с их участием. Такими процессами могут являться возбуждение и дезактивация при двух и трехчастичных столкновениях, хем и Ионизация, ионизация Пеннинга, передача энергии электронного возбуждения, диссоциация, диссоциативная ионизация, хемилюминесцентные реакции и т. Подробный анализ взаимодействий метастабильных атомов инертных газов в газовой фазе дан в обзорах и монографиях 8,,,,, . Сильный запрет на иэлучательную дезактивацию метастабильных атомов приводит к тому, что процесс распространения электронного возбуждения в инертном газе определяется диффузией метастабильных атомов в собственном газе и их гибелью при столкновениях с частицами газовой фазы и со стенками. В таблице 1. К3 соответственно и с другими газами, встречающимися в остаточной атмосфере вакуумных систем. Приведенные данные говорят о том, что при давлениях ниже 0,1 тор скорости тушения метастабильных атомов инертных газов за счет газофазных процессов достаточно малы, а коэффициенты их диф
Таблида 1,2. Таблица 1. Атом Состо яние Собственный газ ТУШЙТЕЛЬ см3мол. Не И У г ЧЩ 3. Фт1ош
Зр2 5 КГ Г 6 КГ 5,0 8,4. Дг ВРо 5,5 I Л. П2 4ТО1 6 И1. Р2 9Ю 1,7Ю Г 6. Д 3,6 1,оЧ. Кг 3Р. Зр2 2,3Ю1 3 9 4,0Ю II II Ю И 3. Г2 2, О1 7,6Ю Ь.