Способ определения толщины эмитирующего слоя и длин свободного пробега втоичных электронов

Союз Советских Социалистических Республик(51) М. Кл. б 01 п 2 Государственныи комитет Совета Министров СССР 53) УДК 537.534(08842,11.75, Бюллете ублпковано ла делам изобретени н открытий(71) Заявитель В. М. Сотников осковский ордена Трудового Красного Знаме инженерно-физический институт4) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТО ЭМИТТИРУЮЩЕГО СЛОЯ И ДЛИН СВОБОДНОГО ПРОБЕ ВТОРИЧНЫХ ЭЛЕКТРОНОВЛЩИНЬ длагаемому электронов цов с раза и по из- вторичных Изобретение относится к эмиссионной электронике и может быть использовано прои изучении вторично-эмиссионных процессов и исследовании явлений на поверхности твердого тела.Известен способ определения толщины эмиттирующего слоя и длин свободного пробега вторичных электронов заключается в измерении коэффициентов эмиссии и регистрации энергетических спектров вторичных электронов, эмитлируемых из свеженапыленных пленок разной толщины, нанесенных в вакууме на подложку из материала с отличающимися эмиссионными характеристиками, При этом необходимо использовать пленки толщиной от нескольких ангстрем до нескольких сот ангстрем. Получение и контроль свойств таких тонких покрытий - сложная комплексная задача, требующая исследования большого количества образцов, приготовленных в идентичных условиях.Целью изобретения является расширение номенклатуры исследуемых материалов в условиях более полного и точного контроля их характеристик.Это достигается тем, что по преспособу регистрацию вторичныхпроводят с использованием образной величиной неровностей рельефменению интенсивности потоков электронов в зависимости от размера неровностей судят об искомой величине.На фиг. 1 показан рельеф поверхности мишени и проиллюстрирован относительный 5 вклад разных ее участков в эмиссию.На фиг, 2 - зависимость отношения интенсивностей потоков вторичных электронов в разных направлениях по отношению к мишени от высоты неровностей.10На фпг. 1 стрелками обозначены траектории электронов, движущихся после выхода из материала под углом 6 к нормали М. Для направлений, составляющих с нормалью угол 15 О, превышающий некоторое значение Ое,часть поверхности оказывается загороженной неровностями рельефа. Из-за преломления электронов на границе материала эмиссия с закрытых участков оказывается в значптель ной мере подавленной. Интенсивность потока электронов с открытых участков в направлении О зависит от соотношения между глу- биной выхода вторичных частиц и высотой выступов. Вследствие перераспределения по токов электронов пз внутренних слоев и изобъема выступов по мере увеличения, например, их высоты Ь от малых значений к величинам, превышающим глубину выхода, изменяется форма угловых распределений вторпч ных электронов.На фиг. 2, где показана зависимость от высОты не 1 эОВностеЙ 2 Отношения РИтенсивностей потоков электронов в двух разных направлениях по 011 ношенио к мишени, одноИЗ напраВлениЙ реГистрации Выбрано так, бтобы часть излучающей поверхности былазакрыта 1 кривая Л). Штрих-пункгирнымипэяхьми Б Р В Отмечены асМ 1 тотческизнчения отношений интенсивностей для прсдельых соотношений между высотой /г и глу- Обиной выхода воричных электронов. 110 лоэкс -ие кривой А на фиг. 2 однознно связа 10Гл;бпнОЙ Вьхода электэонов,аким образом, определение толщ.:,;э иттиэу 101 ЦСГО слОЯ сОстОит В следу 101 Цем.Иа поверхности исследуемого образца СО.3,;аот рельеф, например, с по.;ощио иошо;отраВле:1 ия, х 1 р 1 кте 1 эизуощийся Выступами содинаковой гсомстрией и высотой й, и, не нар "ша 51 ГерхСтИност иЗмсрительнОЙ к(мсэыОИЗЗ 1 СРЯЮТ И 1 ТСИГНВНОСТЬ ПОТОКОВ ВТОРИ 1 дЫХэлсктронов под разными углами к поверхности мишени, причем одно из направлений рег:страции выбирают так, чтобы часть эмитпрующей поверхности была для этого на- э 5правления закрытой. Затем получают рельефс другой высотой выступов и повторяют изме 1 эеиия. На Ос 10 ВВРии результатОВ измереп 1 Й,выполненных для разных 1, строят зависимость отношения интенсивностей потоков в ЗОразных направлениях от Й. Искомую величину определяют из анализа полученной зависиъОсти, например, путем сэавнеИ 51 с теээетическими кривыми, построенными для разных значений толщины эмиттирующеО . оя, ;. Отыкивания толщины этого слоя из условия наилу шеГО соответ твия экспер . нта чь ои и теоре.ических к 1 эиВьх.При определении средней длины свободного пэобега электронов с энеэгей Е Отличия состоя в том. ТЬ измеэяот интенс:Вности потоков ие Всех Вториных электронов, а Въ- деленных В энерГетическом спектэе Гэ)пп част:,ц с хаэактеристЧсской энергией,."., и Вели 1 Рн с;эеднсЙ длины свооодно 0 п;эооеГа Определяют из анализа зависимости отношения ИИТЕСИВНОСТСЙ ПОТОКОВ ТИКИХ ЧВСТЦ ОТ 1.Формула изобре генияСпособ определения толщины эмиттирующ:го слоя и длин свободного пробега вторичных электронов в веществе путем регистрации вторичных частиц, эмиттируемых с поверхности мишени под действием внешчего или внутреннего источника Возбуждения, 0 т л ич а ю щ и Й с я тем, что, с целью расширения диапазона изэерсииЙ, 1 оменклатуры исследуемых материалов и повышения точности измерений, регистрацшо вторичных электронов проводят с использованием образцов с разной Величиной неровностей рельефа и по измененшо интенсивности потоков вторичных электронов в зависимости от размера неровностей СУДЯТ 00 ИСКОМОЙ ВСЛИЧИНЕ.Составитель В, БашкатовРедактор И. Шубина Техред Е. Митрофанова Корректор Н Стечьча ПодписноССР ипография, пр. Сапунова, 2 аз 373/3 Изд.2100ЦНИИПИ Государственногопо делам изо Москва, Ж,Тираж 902омитета Совета Министретений и открытийушская наб., д. 4/э