Вторичная электронная эмиссия некоторых широкозонных диэлектриков тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.10 ВАК РФ

ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧДОИ ЯШТР " ''ГОСУДАРСТВЕ^,!!® ОПТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ИМШ! С Jt.ВАВИЛОВА"

На правах рукописи

МУРАШОВ Оэргей Вадамоьш

ВТОРИЧНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ змзосш НЕКОТОРЫХ

широкопонгж далЕКП'жоз

Специальность 01.04.10 - физика полупроводников

И дезлактриков. *

Автореферат дезсерташш на соискаддо учоноя снетки кандидата фдаадо-мэт^матачесгои; наук

0aiuí"i--ífc"re¡xíypr

Работа выполнена в ВНЦ "ГОЛ км. С.И.Вавилова".

Научный руководитель - доктор физика - математических наук •Тютиков A.M.

Официальные оппоненты: доктор физико - математических наук Артамонов О.М.

доктор физико - математических наук Корабяев В.Б.

Ведущая организация -'ФТй им.А.Ф.Иоффе г. Санкт-Петербург

'С я

л .^г^у-гт? 1392г. d "

Защита .состоится ^f 911^/.уГЛ*: 1382г. в " " - часов на заседании специализированного Совета К xo5.oi.oi в Вщ ГОЯ км.С.И.Вавилова (189034,.Санкт-Петербург,ВНЦ ГОЮ

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института. Автореферат разослан . юэгг

Ученый секретарь специализированного совета

.кандидат физ.-мат.наук И.Н.Абрамова

(б) ВНЦ "Государственный оптический институт им.С.И.Вавилова" 1992.

- 3 -

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы.

Существующие да настоящего времени теории вторичной электронной эмиссии носят. в основном, качественный характер и для достижения совпадения с экспериментом требуют введения подгоночных параметров, -действительных, как правило, лизь для данного материала ет . ограниченной группа материалов. Это по-видному, пйляэтся следствием eue ке достаточной изученности мг-хзшгамгэ генерация вторичных электронов первичными и механизмов !К транспорта я поверхности. О правильности такого утверждения сзад&тедьстиуот результаты выполненных в последние годы нсследзБ.ч'пй вторичной электронной эгасеки некоторых металлов и полупроводников /1,2/, показавшиечто наряду с тра-дгдипкно рэсскгтркззгааодсл тйпздайшьз* механизмом генерации вторичных элоктрсноз <БЭ > существенную. роль играет новый механизм. обусловленный' вогйуадзнкен к рзеладом плазмоноя

В связи с шгеехэззняш настоящая ряйота, поезкценкая выявлению роли рззЛгчкых м&хашзмов генераша -ВЗ з процессе вторичной зязктронной змксски кз ¡гарокозегеш даэлеетршеов» представляется актуальней. Кроне того, разработанная в диссертации количественная, модель расчета хооф&зшкенга вторичной эя&ктронкой омяесии модального диалектом« - фтористого гигая позволяет ставить вопрос о создании количественной теории вторичной злекгрсниоЗ эмиссии, основанной лишь на учете зшргетй-ческой структуры твердого тела.

Цель работы: выявление роли "пдгзмонного" канала генерации BD во вторичной электронной эмиссии штаокозонных доэяект-рш<оз и создание на этой основе уточненной, а бозмошо и количественной модели, вторичной электронной эмиссии Для этих материалов .

Научная новизна и достоверность результатов..

1. Впервые для различных энергий первичных электронов и углов, ж падения тщячш энергетические распределения вторичных зджгроцов (ВЭ> и виполввн анализ тонкой структуры этих распределений для некоторых ккрэкезонных диэлектриков, разли-чшцихся механизмом потерь энергии генерируеыыыи вторичными электронами при транспорте : Фтористого литая с чисто фоконным транспортом, а также хлористого натрия и диоксида кромнйя, у которых во?,можно взаимодействие вторичних'электронов с злект-рсюип валентной зоны.

2. Впервые для диэяс-ктртов оценено доля во иторичгюй • эмиссии кэждзгс ito хзнзлсь генерации вз к показано что-.

- пс;: саяьжк. Ер кяксУГ генорац-п: и распада объешвд плаз-хсдав сйуслэБЛнзает до с-5г от общего количества ВЗ. Это позволяет рассматривать ' яше-няа. иерзичного электрона прямолинейным;

- при малых- в* изменения вззкшюй вероятности пяазконных и ионизационного каналов генерации ВЗ обуславливают тонкую структуру зависимости КВЗЭ от эдергии дарвкчнкх электронов.

г. На основе полученных' результатов зпервью разработан метод количественного расчета коэффициента вторичной электронной эмиссии вшрокозояньоЕ диэлектриков с "диффузионным транспортом вторичных электронов без каких-либо подгоночных параметров -.метод последовательных пучков, давший хорошее- согласование с экспериментом.

Достоверность полученных результатов подтверждается хорошим согласованней результатов расчета по разработанным алгоритмам с данными эксперимента, а также совпадавшем рассчитанных параметров'алгоритма (например, глубины выхода ВЗ, эффективной зоны зарождения поверхностных плазмонов и т.д.) с литературными данными.

практическая.ценность работы заключается в-.

- развитии методик, позволяющих регистрировать неискаженные зарядкой'поверхности спектры вторичных электронов из шмро-нозошш: диэлектриков и выделять, из' них с помощью ЭВМ вклады различных каналов генерации.

- в получении доказательств о доминирующей роли*плззмон-ното канала генерации ВЗ в диэлектриках и в разработке на■этой основе метода' количественного расчета коэффициента-вторичной -электронной эмиссии модельных, диэлектриков с ;преимущественно фононным транспортом ВЗ.

- в разработке алгоритма расчета КВЭЗ. ■учитывающего лишь ' энергетическую структуру объекта, который может.быть использован в практических целях, "например, для оптимизации, эмиссионных свойств стенок каналов.электронных умножителей.

Защищаемые' положения. -

На защиту выносятся-.

-' Усовершенствованная методика измерения энергетических спектров ЦБЭ с широказо!£ных диэлектриков, исключающая искажение спектров из-за- зарядки поверхности■за счет снижения-плотности тока пучка первичных электронов до ю~14 Л/см2.

- Методика и алгоритм обработки энергетических спектров 33 с помощью ЭВМ, позволяющие выделить вклада различных каналов генерации з эмиссию путем разложения спектров на составляющие в виде Гаусс - Лоренцевых Функций,

- Результата исследования изменений энергетических. спектров ВЗ диэлектриков в зависимости. от энергий первичных электронов и углз их встречи, с поверхностью объектов, показавшие наличие у диэлектриков кроме ионизационного канала генерации ВЗ и каналов, обусловленных возбуждением и распадом объемных и поверхностных плазмонов, а также наличие- у гак особенностей зоны проводимости и взаимной связи каналов обгемнога и поверхностного плазмокзэ.

- Результаты исследования энергетического распределения ВЭ для фтористого лития при энергии первичньк электронов меньшей ширины запрещенной зоны Показавшие, что фокенный транспорт можно рассматривать в диффузионном приближении даже при глубинах выхода равных пробегу до возбужден? л фокана, а также, что по море увеличения глубины выхода наблюдается существенное увеличение доли низкознергеткчных электронов и сдвиг максимума распределения в сторону меньших энергий.

- Результаты исследования зависимостей отношения высоноэ-нергетичного (-плазменного") максимума энергетического распределения 33 га и? к низкознергетичноку ("каскадному") от энергии первичных электронов Ер показавшие, что осциллирующий с периодом порядка энергии плазмона характер зависимости при малых 2р обусловлен изменением по мере увеличения Ер взаимных вероятностей ионизационного канала генерации ВЭ и каналов объемного и поверхностного плазмона, что общее уменьшение отношения по мере увеличения Ер обусловлено потерями энергии ВЗ, генерируемых в канале объемного плазмона на фононный транспорт (перекачкой их в низкоэнергетичный максимум). Показано также, что при бользих Ер происходит многократное возбуждение ВЭ пер-вичлым в канале объемных'плазмонов, доля которого может достигать 95%. Последнее позволяет рассматривать движение первичного электрона прямолинейным.

- Разработанный на основе полученных данных количественна метод расчета коэффициента вторичной электронной эмиссии широкозонных диэлектриков - метод последовательных независимых пучкон, представляющий. процесс генерации вторичных электронов в виде ряда независимых возбуждений с постепенно увеличивающейся (на пробег до взаимодействия) глубиной и энергией.

уменьшающейся каждый раз на потерю в предыдущем взакмо действии. 3 результате формируется последовательность пучке ВЗ, которые независимо диффундируют к поверхности, взаимодействуя с фояонзш.

- Алгоритм расчета. КВЗЭ, использующий дашь табличные характеристики диэлектрика (энергии шкшонов, энергии фононов, ширину запрещенной зоны, энергии связи внутренних уровней) без каких - J35ÖO подгоночных параметров, по которому для LiF рассчитаны зависимости КБЗЗ от ер и температуры, давшие очень хорошее согласование с экспериментом.

- Уточненный алгоритм расчета КВЗЗ, учитывающий возможность взаимодействия £3 с валентными, по которому для sioz, HaCl, KCl, КБг рассчитаны зависимости КВЗЭ от Ер хорошо согласующее« с экспериментом по величине максимального КВЗЗ.

- Результаты подробных расчетов зависимостей КВЗЗ от Ер для NaCi при малых Ер по уточненному алгоритму хорошо согласуются с экспериментальными данными С.А. Фридрихова /з/ и показавшие, что тонкая структура кривых при малых Ер может быть обусловлена изменением взаимной вероятности ионизационного и плазмонных каналов'генерации/ВЗ.

Апробация результатов работы. Результаты диссертации докладывались и обсуждались на.Всесоюзной конференции "Поверх-нрсть-89" (Черноголовка, 1989), на Всесоюзной конференции "Волоконная оптика" (Москва,1990), на yii симпозиуме по вторичной электронной, фотоэлектронной эмиссиям и спектроскопии поверхности твердого, тела (Ташкент, 1990), на XXI Всесоюзной конференции по эмиссионной электронике (Ленинград, 1990), на семинаре в рамках секции физической электроники им.акад. П.И.Лу-кирского (Ленинград, iaai).

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы и приложения. Она со- , держит 93 страницы машинописного текста, зо рисунков и .список литературы из 70 наименований.

ОСНОВНОЕ С0ДЕРЖАШ1Е РАБОТЫ.

Во введении отражена актуальность и новизна исследования. Сформулирована цель работы и защищаемые положения.

Глава I посвящена обзору литературных данных. Рассмотрены общие положения существующих качественных теорий вторичной электшнноЯ эмиссии, в том числе для диэлектриков. Приведет!

формулы для расчета длин пробегов относительно различных потерь анергии электронов в твердом теле и для расчета глубин выхода вторичных электронов из диэлектриков. Обсуждаются литературные данные о возможной роли плазмонного канала генерации вторичных электронов в процессе вторичной электронной эмиссии vis металлов и полупроводников. Обсуждаются основные положения плазменной теории диэлектриков. Рассмотрены экспериментальные метод; оценки вкладов различных каналов тенорами вторичных электронов в далек® вторичной злсктрошой эмиссии я особенности изучения вторичной эмиссии диэлектриков, связанные с зарядкой поверхности.

Вторая глава посздаиа выбору объектов исследования. Выбор определяется соотноиением меаду втриной запрещенной зоны Eg и энергией электрона. Для Líf энергия электронов, возбужденных при распаде объемного ллазмона ("плазменных"), Ер1= 7.8403, что существенно меньде ширины запрещенной зоны Eg = 13.сэВ, и млеет место лишь фотонный их транспорт к поверхности, что позволяет рассматривать фтористый лэтий как модельное вещество. Для nací и sio„ это условие ке соблюдается (в первом случае Epi = 7.iaB и близка к Eg = e.saB, а для кварца Epi - 12.5эВ превышает Es = юэВ) к возможно такие рассеяние вторичных электронов валентными. Таким образом, изучение перечисленных объектов позволяет разобратвся во влиянии на КВЭЭ процессов транспорта при практически аналогичном механизме.генерации вторичных электронов. Приводится схема прибора для измерений энергетических спектров ПВО карскозонных диэлектриков, представлявшего собой комбинацию квазксферического анализатора с цклияирическим монохроматором. Режим-малых токов пучка первичных электронов, исключавший зарядку поверхности, достига-етсл за счет увеличения до 137° угла сбора ВЗ и, использования в качестве детектора каназтового электронного умножителя. Описывается разработанная методика разложения спектров истинно вторичных электронов на составляющие с целью определения вкладов различных каналов генерации ВЭ. Показывается, что в случае Фтористого лития "плззызнкые" электроны, выходящее с небольших глубин и претерпевающие только фононные потери, могут быть описаны симметричными функциями Гаусса - Лоренца. Спектр же электронов, соответствующий низноэнергетачному максимуму, должен иметь существенно несимметричный вид, определяемый характером е-е рассеяния. Описываются алгоритмы программ, по которым осуществлялся подбор параметров функций, описывающих раз-

личные группы ВЭ. 3 ззхлтении главы описывается методика проведения измерений и обработки экспериментакъшх результатов.

В третьей главе приводятся к обсуждэкггся эксперимента ль-ные энергетические спектры для Líf, Nac; и sío2, полученные при различных энергиях и углах падения первичных электронов. Показывается, что при нормальном угле падения на энергетических распределениях без дополнительной математической обработки кроме низкознергетичного "каскадного" максимума наблюдаются- особенности, связанные с распадом объемных плазмонов <высокоэнергетичный максимум). Причем для фтористого лития с фононным транспортом ВЭ в диапазоне Ер = 40 - юоэВ ота особенность является доминирующей, что свидетельствует о существенной роли плззмошого канала в формировании спектров ИВЗ диэлектриков. Для НаС1 и Sío2 эта особенность' наблюдается ггои меньших Ер, что обусловлено взаимодействием 33 с валентными. Показывается, что для фтористого лития при переходе от нормального к скользящему углу падения интенсивность высокоонер-гетичного максимума уменьшается по сравнению с низкоэнергетич-ным максимумом. Зтот эффект связан с увеличением относительной вероятности рождения поверхностного плазмона при скользящем угле падения, что приводит к уменьшению интенсивности высокоэ-нергетичного максимума при увеличении интенсивности низкоэнер-' гетичного ("каскадного"), за счет обогащения последнего электронами с энергией ~2 эВ, возбужденными при распаде поверхностных плазмонов. Для кварца переход к скользяшда углам падения первичных электронов приводит к проявлению особенности при Е ~ ■6 эВ, что для síc>2 соответствует распаду поверхностного плазмона. Таким образом, переход к наклонному падению первичшх электронов приводит к увеличению эффективности возбуждения поверхностных плазмонов и на распределении проявляются детали, обусловленные этим каналом генерации. Показан эффект связи ка-.налов объемных-и'поверхностных плазмонов в случае широкозонных-диэлектриков, который необходимо-учитывать при оценке вкладов различных каналов • в' КВЭЗ. Проведена численная оценка вклада различных .каналов в спектры ИВЭ líf путем разложения спектров на составляющие Ш методике, олисанной'в главе ц. Сопоставление площадей под пиками показала, что вклад канала, связанного с распадом объемных плазмонов, достигает при Ер = 50эВ 65%. Для. рассмотрения изменения вклада этого канала в общий спектр ИВЗ при различных Ер были построены графики зависимости отношения площадей высокознергетичного и ¡шзкоэнергетичшго .пиков

. о _

от энергии 5р длл разлнч>;мх утло» зад&ки,» гйгг^ч^ых- эл-тро-коь. Оказалось .что отасгя-шк- имеет хзгл-чт-.-р с

периодом близким к ;.н»рп<к Г'бъеотюгс. плазмой: к у^снысо-.но мете- зсг.ростзнйл Ер. Этс лг-л^-тие чгмно збъч'нит::, ВОЯУСЖКОСГЬ по уьолнг'-ия Ер МТОГОЧГЙ: воэбу^с--'ия

порвпчккм электронен ВЗ ь рдали'шкх каьгкге ге-шазлйй и г>ог— мокнет снкяс-ша ^ггенекшостй лктакоьнс-ргвтзчн.иго ~т> пчит-тирорлш«>; з вакуум злкегрсйев чэ счет потерь З1*гргуи г-ги^ри-. руемнми "пяазмош'ь:мп" эл^-кт:» :н-)чг тр: ил трс-неп ;;тте к 1ь>нс.о/-кости

Н четвертой гдд;>? розрдб-ггч! •«--^.•ль расчета отоме-

гот площадей двух ликов, учкгыза^зл зсгмстхпх мнепжрчтного возбуждении ВЭ к потерю их энергии яри транспорте. «о до ль основывается на дтогнируще-?. г-ах "пт-^уою'огэ' кокглз генерации ЗЭ (что позволяет считать 1к;г.внчкь:>: одаиггр.-.нов. вплоть до ионизаикошого вз'глм:,действия, прямэлюеФОД: в случае не исяизаиик. веледстлие изотропного рзеесягля первичного элзктрона, дальнейшее- расгрзстраданге? пермгаюго электрона не учитывается^ и эдоуэтюннсм ¿мшнзд трзнкперте- этих зж-ктрс- ' нов к поверхности. Лрзвсчязчнссть последнего подтьсрт.лается совпадением экспериментально полученного энергетического спектра при Кр < е« с рэссчиташын на основ-:- яЗДуззсшоР. мо-'дели транспорта. Кз расчетз следует, что при чнходе ВЗ да*е с глубины равной длине пробега электрон» сшсапельно рассеяния на фоноле. уже происходит существенное мскагеше спектра. При выходе же с больших глубин наблюдается так»» сл&иг максимума в сторону меньших энергий и "шрэхачка" ялокгронов в область "каскадного" максимума. -Результаты расчетов по алгоритму, составленному па основе этой, модели с учетом "перэкачки" дал нормального и скользящего углов падения первичных электронов, хорошо соответствует экспериментальным данным (глава iii), как по виду зависимости, так и по абсолютным значениям, что подтверждает правильность принятой модели.

Пятая глава посвящена разработке количественного метода расчета КВЭЗ широкозонных диэлектриков - методу последовательных пучков. На основе модели, приведенной в главе IV. формируется идея метода последовательных пучков. Этот метод расчета представляет процесс генерации ВЭ вдоль прямолинейного пути первичных электронов в виде ряда последовательных возбуждений с постепенно увеличивающейся (на пробег до взаимодействия) глубиной и энергией, умзныяашейсл кзядай раз на потепн в пре-

дадуцеч взанлсдейсть 3 результате формируется последовательность пучков 53. которое яззашсию дид-фуоко дежкутся к го&зрхяостк, взаимодействуя с Фоноками <в случае l'íf >, валентным". злсктрогэуи у яз&гхпш. резотхк. КВЭЗ при расчете лоюме-ется кзх сумма 'вероятностей зкходз генерируемых ВЗ по всем Баг;;;-:о;;ейс7Б1км эдсль пути герьичнохо электрона. Алгоритм не сс5эр»гг гадгсиочных параметров, а использует лишь табличные хазактеристдап дизлектркка (энергия плазмой:®, фононов, внутренне. уроьней к ширина ззпрайонксй зоил. Приводятся рсзуяъ-татл расчете. завнспнэо'ги КЕ?з от опоргдп первичных зжясгрсиов и те'О'ерэтурь: для модельного вср»;-стзэ - фтористого яхтаг. (фа-ноыык транспорт, незначительное аззямодайстш» "плазменных"' электронов с взлентным;:), хорошо совпадающие с зксперю.юнгаль-дагЗЕшн как по г«л¿згчй '/1,33, гак- к по полохенж максимума. Л" срзькенля вкладов о КЗЗЗ от раз.зичпгх каналов генерации следует, что капал, связаны* с гекерапиеТ: и распадом оСзешых пдазиипов действительно превалирует и его доля при увеличении Er возрастает до os;... Лскаоызз^тел та as, что тонкая структура КЬГ:з при малых wo^c-t зр.'нтзьг'тьея как обусловленная изыею-Iвзо;:м:1з;х вероятностей' in/v;r;:":x место каналов генерап'И. Прс^т£-«.с-тсл ысд-:л> расч то ХЬЗГ. икрсксгошалк диэлектриков. у которых "пзег^ензье" олокТронн могут бззимодз йстьовать с п.ХгКтрон'н;:: залентксЛ зозъп Б гтоп надели вторичные електро-нз. рзздкзз» при рэгтдз гагазмоноа, с лоренцевекич распреде-ssußM по знергля.! разбивается из зри потока: i - электроны с е > ькходлппэ с малых гаубин &а счет большого пробега без рассеяния.на валентных электронах (их число уменьшается с ростом глубины йарсэдгкй); г - электроны с энергией »гнызе Se - такие злектронь: так».? еыхсгят без рассеяния на валелггких зле кто снах; о - олехтрок.з с cuepnoeí больше e¿ - зти олектройы при шедо с богшг глубкн теряет знергпю на . яоназацпв ва-j&smsa оченгроков, ярк этом число электронов удвакззется, а зкзртз::: перадха í2pl-2¿)/2. Для к<зд>й хруяга злектронов, от-лхчанзтз-гея своей' знс-ргшй, рзсоч.'гтызактсл кх удельный вес. время тэразгйзашд, г«уб:еш к вероятности зкхода. С помощью отого козего алгоритма была рассчитана аанисаиость КЕЗЭ для коарца, Si'.ci,' KCl í: KEv, у которых взаимодействие -плазмоиных" ззектронсв с бз левтнъо'.и ино-ет место. . Расчетные значения КВЗЭ угсьлет53р1пел],но сезянда-т с эксшрЕквнгзльньая! данными по тссодапш значениям (откл-лчеггле лтортдка ю%), однако положенно максимума сдвинуто в сторону уеньвдх энергий. Для расчета

зависимости ЯВЗЭ от Ер для ЯС1 при малых Ер, для граышви с литературными дтвшмк. используется упгше-ннкй алгоритм. Лг% этом в расчете учитываете? тот факт, что пргагл^гг^рстчг^ обягстк в результате дйМУ&иояаого транспорта в векуум «<--•-,-т •зыйги больше поигвкнчг зсзбухдэпны? г, тй ВЭ. Значения «ЮЭ и положение структурных особешюсгей Я2 рзгчс-ткой и окспег^-н-та.пътй кривой практически совпадают, что вояг&груд?»? пра-еилыюсть используемого метода расчет:;.

Приведенные результаты лозрслякг зяк.е^ггь, что со?дяи кодогестяенный метод расчета коэфГкциоз™-! вторичной элкстрон-ной эмиссии для диэлектриков типч «Цггоризтого лвткл, лишь с .-Лапотки транспортом ВЗ.-Для диоксида кремния, хлористого натрия и др., в которых возмсгено так*© взг^одействие ВЗ с валетам-ми, расчет не дает полного совпадения с зкеперкмекгом, зз-ш-димому из-за кеучета ряда явлекий: эмиссии ВЗ от сбг/лкссггра-жеиного пучка первичиьэс электронов, нарушили изстрмягосги рассеяния горвтаиьк зжктрснсв при ер > 1 кзВ з ионизациашюи канале, отсутствия точного рэпения для ионизационного канала, и для процесса взаимодействия "плазменных" электронов с валентными.

Основные результата работы можно обобщить следующим образом:

2 .Усовершенствована методика измерения распределения вторичных электронов по энергиям из широкозонных диэлектриков, исключающая искажение распределения в результате зарядки поверхности путем снижения плотности первичного тока до ю-14 А/см? Это обеспечивается за счет увеличения до 137° угла сбора моноэнергетичных пучков вторичных электронов и использования для их регистрации ВЗУ в приборе из комбинации -сферического анализатора и цилиндрического монохроматорэ. Наличие у широко-зонных диэлектриков , преимущественно фоненного транспорта ВЭ позволяет, во-всяком случае для малых энергий, первичных электронов, получить истинное распределение ВЭ, в условиях измерения интегрированных по углу спектров без какой либо математической обработки.

2.Впервые для различных Ер и углов падения получена тонкая структура <ТС> энергетических распределений ВЗ с некоторых специально отобранных аирокозошш диэлектриков, рззличячгаися механизмом потерь энергии генерируемыми вторичными электронами при транспорте: фтористого лития с чисто фочг/.41п- транспортом, а также хлористого натрия и диоксида кремния, з которых воз-

- :г -

ъьзимэдейстзпо вторкчшх электронов, возбуждению: при распад. объемного плазмонз, с электронами валентной зоны. Показало, что "при шризлкш надеж:" по мере возрастания энергии, первичных глектрезюз Ер в распределении вторк^шх электронов пс энергии вначале формируете« низкознерге'петнкй ионизационный г;<аскзда»£") пик, на фена которого затем формируются дегглк при фиксированных гшртиях, обусловленные возбужденней и расяглэи объемных пгагмовев (при Ер > ьирХ) и переходами в особь© точки зоны проводимости. Покэяанс, что при переходе к наклонному падению и у&г.'ячениж г|4©ктгвностк возбуждения по-веихнг-стнапс плазмонов по отлоккие к зозбукденио объемных плаьюнов на р&еярздошзж яреяашеея деталь,обусловленная этим каналом генерации £3.

о. Для количественной ецзшеи доли,, вносимой в эмиссию кгкюи из каналов генерации вторичных электронов. разработана методика разложений с погань» ЗВУ тонкой структуры энергетически/: распределений ймяттироаанкьп-: в гакуу« вторичных электронен. на Гпусз - Лоронцет»:,;о соотэпл-этк? и впервые показано, что при малых Ер положение и да^вцгкз» пиков бдака к расчетном', Долл электровоз, зм.-ггп'роьзнных в какгл? ододнк пдазмо-нов при малых Ер, составляет более Головины всех выведших злеггронлв. а доля электронов. змстиртжишых в результате-пе-роггдс.2 в особые точки вонь. проводосстк не превышает 5%.

•з, Для сдаюси кзмс-кенин эЗДсктшюсти различных каналов при том" ионик Ер и утло встречи экспепи>!£-нтально. исгледозана зависимость от от;«, параметров отношения числа электронов; гм1ггл!ро5Ш!Нь,х в и.а.ча;.е объемных плазмснон -гв ьысокоэнергетич-ж« максимуме";, к числу электронов. зштгирокяшх в "каскадном" гнязкоанерге'П'Гчком> межс-адьз и показано ,что это отношение уменьшается с переходом к скользящему углу за счет возрастала? зф5ехтивности генерэаки поверхностных плазмонов с онергилып возбуждаемых электронов в области низкоэнергетичного максимума. О увелачеггшл Ер отношение осциллирует с периодом юрядка энергии всабуждзния сиЯемнлго плазмока к уменьшается, что тж£7 быть объяснено в првдашяешш возможности многократного возбуждения Во в различных каналах генерации по мере размена энергии первичны.; электроном (осцилляции), и "перекачки" вторичных электронов, генерируемых в высокаэнергетичном -пике в низкоэкергетичкый по мер« их транспорта-к поверхности. Для хлористого натрия и диоксида кремния эта "перекачка", начинается при меньших Ер, чем для 1Л1\ что обусловлено наличием

- го -

кроме :;>одашого транспорте тяга» рассеяния 30 на валет-}«, электронах.

5.Путем сопоставления экспериментзтьннх гнергетичеечта рэсгр*,*=>л;!!ий для первич.ччх отс-ктроноь с з.чоргп-.';; меньше ширины з:игр\ денной зенк с инее читтге т/ми растре д? т^чк'м;:, полу-ч-н-к в диКлсиенном грйг.гкяп*!:. для ястсвтов, р^споллясшп.;* на различных расстояниях от П5г*-р»ц;сте. пт'-еззано, что :>с зек-ком слупх во !*ггц]"тст."-ч езтг'п; зториччк злехгроно». гонс-•рируемкх в кою ж- сбиугш. плз'-ионтв, ¿сплел й транспорт моч<нс расаг-ггривчть в таМ^-уч-ионнок' гр^жго'»« и чгс а отек стучат транспорт дк-йст:«гс-.тыга. способствует ■ к-;чко" вторичных электронов в ет&шз'.ч-рге-тагдаей члксимуя у.ч г.т:х лН'^'у.-.пи с глубины, равной грсбегу относительно :|онс;г" а с

глубин I лерчдка лятн ^гшэ-кх пробегог - дате ч сушс-гт«*.-тч)му см&щгнип "планмокного" максдаумл б сгср^гу истаяв ий.

0.3 предположении. многократного ззагаплс йтгвил • шрькч>ьпс электронов с вонеств-'М. с использсвадам вь-ро^сний тля вс-роят-нсстей возбуздекия вторичных злехгрсиов в у.з;..д(.м из каналов, известных из кинетической тееркя, те<1>1уз.ио:шого пркблиягния для фононнсго транспорта вторичных элйгтронов 'к'в преююдояе-шк о пре во лиру г ©ей рели каната ойгокных плззмснов, при В13-буздэкии которых шрзкчкыП электрон • практически не иэу>:-н.с|-зт импульса и дм&яяз» его можно считать прямолинейным дг»е при многократном всзбужд.-нин гтлазмснов, рассчитаны зависимости: от Ер и угла падения егтодаекия числа электронов з канале обгемшх плазмоков, змкгтировакньа: с- поверхности фтористого .хотя без потери энергии, к числу' злектрснев в шзкоонергетичном каскадном'макешуме, которые хорошо совпали с данными эксперимента, что свидетельствует о правильности подхода к пошма-Еот механизма вторичной электронной, эмиссии этого диэлектрика.

7. На основе полученных- результатов впервые разработан метод количественного-расчета коэффициента вторичной' электронной эмиссии вирокозоиных диэлектриков с даЭДузиснкым транспортом вторичных электронов - метод последовательных лучков . Метод представляет процесс эмиссии как ряд возбуждений,' формирующих вдоль прямолинейного пути перБИчшх электронов последовательность, груш вторичных, энергия'которых расходуется при их диффузионном доте ник к поверхности на взаимодействие с "фонс-нами (фтористый•лктий), или с фонолами'и.валентдами электронами (диоксид кремния и другие). -При этом коэффициент вторичной зтектрошгой эмиссии понимался как сумма вероятностей эмиссии с

поверхности: омлтгера ВЗ, эозбуздэкш вдоль всего пути первичных злектрэназ.

о.Впервые составлен алгоритм расчета КБЗЭ для дкзлектри-кое ткла фтористого жпь\ без каких-лабо подгоночных: параметров,, испод ьзукггтй зязнь табличные характеркстк-ск диэлектрика (энрргкг. плазмонов, энергия фснскав, акринз г>зпредгнной зоны, энергии связи внутренних уровнем.'1, по которому рассчитаны за-•bikssoctk KED3 .от 2г. к температуры. очень хороао соответствую-вще ехсдаршлгту. Кроме того показан:., что доля вторитайс электронов, генерируем:;:-: в канале сагдо&к плзгчонов, с увеличение).! £р. :tpn многократно».' зоасуг-денни "глагм-нпых" электронов одзз' гарпгсьы. прсзызс&т 35Х ст сбщ&го числа квэ.

з,Расчет по предложенному ашзр«л«у предскасывает такте тс:-лсуи структуру ззвисшэстей К£ЭЗ от Ер при малых Ер, обусловленную изнен.-кпем взаимного огношейил вероятностей воз-буткденил злокгрс:;':=. в рзотжк каналах по мера увел;г;евня Ер с кратность;:1, равней энергии объемного гшзгисна.

ю.Хля, ¡чирокезэк-ых дпокктрттков, в которых возможно вз.з-шо действие втср:1чнь:х э ".ектроч.ов .• генерируемых при распаде объемного пллзжка, с -э.ъ'-ктроизчк валентной зоны, ггредпржшта попытка упрощение учесть в элхоритме расчета КБЗЭ это взаимодействие. Расчеты для sio,, , Kaci. itci -к квг дали удовлетвори-трлыьс- согласование с .экспериментом по абсолотшм значениям КВЗЗ. но погожею» н'глсдазлыюго значения КЗЗЗ сдвинуто в сторону иавывях значг!;!:": . Зто моо-.ст быть связано с рядом упро-№ДО*. испольгусиыл в woiiunt..

"ипсок !5гт5ру..мсй л.чератуъы.

1. F.oslcs ' П.. Braaor *. Theory of Secondary ' -Elect tor Eniccicn.- Phyj. 6.tat.sul'.(C) 1 881.1IM. p . IS 1-176,575-537,

2. Артамонов O.M. , Виноградов А.Г., -Пзнченко О.Ф., Терехов А.Й., Ваталсв Б.?.!. - Св»с-ь то::каГ! структуры ешктров вторичной э.мтроппой гмиссш крокшл с законом дисперсии i .утиной свободного irr.-об.-га э®гкгрош&.- ФТТ, isso,т.31 лп,

с.с7-е:.

п .Фрндглгссв С. А. О ВЗО и упругом отрь'ешш медвгцгшх электронов от мсл1скг0!с-'т?.ЛЛа к*с1. - фп . юс0,т,2,1!1 .с . 1 71-1 73 .

Основное содержание диссертации оцузлтоваио в слздукшх рабагох-.

1. " Исследован:те ыолош^'о г^ператдот втоы-гпшх электронов

б LiF", Мурашов C.B., Волов A.C., Хвтиков A.M., Пронин Б.П., Хинич И.й., в сб. "Злектрси<т>е прспессъ: в твердо.: теле", JI., ЛШК ш. А. П. Герцена, 1 з р о. стр. : -з 7 -154.

2. "Исследование тонкой структуры спектров истикновторкч-ных электронов диэлектриков", Уураксв C.B., Т.етнкоз A.M., Пронин В.П., Хинич К.И., ФТТ. 33,8.1391, стр.ie0c-lc3S.

3. "О молелк расчета козфркакнта вторичной злектосялсй эмиссии из шрокозонкьп: длзлектриков". Гусаров A.n., Курасоз C.B., Тнтинов A.M., з сб. "Прсблс-у.ы физической злекгроник;г, Л. ,ФТК,10Э1. CTp.3S-7S.

4. "Вторично—электронная спектроскопия з -ре;пз:е предельно мало: первичгагл tokos", SîypiîsOB 0.3., Пронин В.П., Гнтиксз A.M., Хинич И.'Л.. Сборник тесизсв дснч-здсв Всесоюзной коарероншщ "Поверхность-зэ", тез, стрл<15.

5. "Современные представления о механизме вторичной-эмиссии кварпа и стекла для ХКЛ.", Гусаров А.И.. Мзгксз В.А., Мурашов C.B., Гктжзв A.M., ."!:;;-:м;з А.Л., Сборнях тезисов докладов Всесоюзной конференции "Волоконная оптика', К. ,190с.сгр.137.

6. "Тонкая структура изтжнзвторичньо: злектронсв широко-зоккьйс диз ЛСКТрИКОВ . ", Муракоз С. В,, Пронин В. П.. Тьтиков A.M., Хинич И.К'., Тезисы Седьмого спмпсгнучэ по вторичной злэктрогагой, фото злектро ¡-зной: счиссиям и спектроскопии поверхности твердого тела, Та-жснт, глаз, стр.за-зь.

7. "Анализ ьклздов рззлн'-'нь'х каналез генерации в форн;гро-вз1гие энергетического распредзле?£Ил ' зтсрнчкых злектрснов фтористого лития.", Волков A.C., Гусаров А.И., Мзвкоз З'.к., К?ра-

• лев C.B., Готикой A.M., Тег;»ы С&цьмого симпозиума по вторичной электронной, îîoto электронно" зниссияи и спектроскопии поверхности твердого тело, Ташкент, isgô. .стр.- 25-23.

а. "О роли плззиоьчпго канала генеропж в эмиссии ятсрич-• ных злектроноБ из широксзоиных диэлектриков'', Гусаров А.П., Машков В. А., «урэЕсв C.B.", Пронин В.П., Тютиков A.M.. Хикич И.И;. Сборник зезисоз докладов XXI ЕсессюзноП кон£с-рс-шши по эмиссионной• эяектроюкв, Л. , гэоз, сто. 158.

В заключение гплл« с.-зопл долгоч поблагодарить А М. Тюги-кова за пшдло.т'нтн те va и руководство ройотой. - А.И. Гусчсва за возможность орту;;:гения- результатов и хгенные советы. В.II. Пронин" ." -'Химича зе суп-отвеннуд пометь в излучении доишх, а тякге сотруднике в лаеоратории fc-tuXk-itv- ".'■.; ГО;: ;v. С.Я: *B.-mi«io>i за-н'ГА'.зчше и помоыь б вы-' попнен:::: ; к-оту