Способ определения средней длины свободного пробега электронов в веществе

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 09) ( А 1 Б 23/20 О САНИЕ ИЗОБРЕТЕН ЙИ ИНТЫ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Ы ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ.(71) Ленинградское научно-производственное объединение Буревестники Ленинградский ордена Ленина политехнический институт им. М.И.Калинина(56) БеасЬ М.Р, ег а 1, "фапг 1 га 1 чее 1 ессгоп зресйгозсору о 2 епгйасе;а згапс 1 агг дага Ьазе Гог е 1 есггопхпе 1 аз 1 с аггее рагсЬз 1 п зо 1 Ы "БигЕасе апй 1 пгегйасе апа 1 уз 1 з, 1979,ч,1, В 1, р.2-11,Ершова Т.П. и др. Определениеглубины выхода когерентно-упругоотраженных электронов с энергиями 11000 эВ/Физика твердого тела, 1982,т.24, В .4, с.1258-1260.(54)СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СРЕДНЕЙ. ДЛИНСВОБОДНОГО ПРОБЕГА ЭЛЕКТРОНОВ В ВЕЩЕСТВЕ(57) Изобретение относится к методамисследования поверхности твердых телс помощью электронных пучков и можетбыть использовано для проведенияколичественных измерений элементногосостава поверхности методами ожеспектроскопии, рентгеновского микроанализа, фотоэлектронной спектроскопии. Целью изобретения является обеспечение возможности одновременного определения средних длин свободного пробега электронов относительно различных процессов взаимодействия электронов с веществом. Последовательно облучают монокристаллическую подложку и ту же подложку с нанесенной пленкой исследуемого вещества пучком моноэнергетических электронов, энергия которых соответствует порогу возбуждения мягкого рентгеновского излучения в подложке. Регистрируют рентгеновское излучение, возбуждаемое в подложке, от.чистой подложки и подложки с нанесенной на нее пленкой при различной взаимной ориентации . , Сф пучка первичных электронов и кристаллической решетки подложки, и, сравни.ъм вая полученные угловые зависимости, по изменению интенсивности и сглаживанию тонкой структуры определяют средние длины свободного пробега электронов. в исследуемой пленке до неупругого взаимодействия, до потери когерентности и до упругого рассеяния на угол, превышающий угол Брэгга. 1 ил,12395 Изобретение относится к методам исследования поверхности твердых тел с помощью электронных пучков и может быть использовано для проведения количественных измерений элемент ного состава поверхности методами электронной оже-спектроскопии, рентгеновского микроанализа, фотоэлектронной спектроскопии.Целью изобретения является обес печение возможности одновременного определения средних длин свободного пробега электронов относительно различных процессов взаимодействия электронов с веществом. 15На чертежелредставлены угловые .зависимости интенсивности спектров потенциалов возбуждения мягкого рентгеновского излучения ц ванадия для чистого монокристалла ванадия 20 (110) - кривая 1, для монокристалла ванадия (110) после нанесения на него пленки бария толщиной 6 Л кривая 2. Сравнивая полученные угловые зависимости интенсивности спектровПВМРИ, определяют значения среднихдлин свободного пробега первичныхэлектронов относительно различныхпроцессов взаимодействия электроновс барием. Поскольку энергия электронов первичного пучка соответствуетпорогу возбуждения Е -уровня вана 3дия то неупругие взаимодействия пер.-вичных электронов с веществом пленки приводят к уменьшению среднегозначения интенсивностинауугловых зависимостях спектров ПВМРИ,а отношение /уо, характеризует частьтока первичных электронов, прошедшихпленку не испытав неупругих взаимо" 40действий. , , и- средниезначения интенсивности на угловыхзависимостях спектров ПВМРИ, полученных от чистого монокристалла и.моно-.кристалла с нанесенной на него пленкой соответственно, Под средним значением интенсивности угловых зависимостей спектров ПВМРИ понимают зна.чение интенсивности ПВМРИ, соответствующее подложке, не имеющей упорядоченной структуры. Среднее значениеинтенсивности на угловых зависимостяхспектров потенциалов возбуждениямягкого рентгеновского излучения. можно определить экспериментально,либо подвергая аморфизации монокристаллическую подложку, либо нанося намонокристаллическую подложку неупоря.доченную пленку того же вещества,П р и м е р. Определяют средние длины свободного пробега электронов в барии с помощью методики получения спектров потенциалов возбуждения мягкого рентгеновского излучения (ПВМРИ). В качестве монокристаллической подложки используют монокристалл ванадия (110), а процессы взаимодействия электронов с веществом изучают в пленке бария, наносившейся на монокристалл ванадия (110) путем термического испарения из специального источника. Для бария определяют среднюю длину свободного пробега электронов до потери когерентности, до неупругого взаимодействия и до упругого рассеяния, на угол, превышающий угол Брэгга. Источником электронов служит электронная пушка, в качестве. которой используют электростатический видикон ЛИс увели"ченным диаметром отверстия в первом ,аноде, что .позволяет получать ток электронов первичного пучка до 100 мкА при энергии электронов первичного пучка 500 эВ и апертуре пучка первичных электронов не превышающей 1,5 , В качестве детектораорентгеновского излучения используется вторичный электронный умножитель типа ВЗУили ВЭУ, перед которым устанавливается Фотокатод из хлористого калия и алюминиевый Фильтр рентгеновского излучения. Изменение взаЗоимной ориентации пучка первичныхэлектронов и кристаллической решеткиподложки осуществляется путем вращения образца вокруг оси, перпендикулярной его рабочей поверхности, т.е.за счет изменения азимутальногоугла падения первичных электроновна образец. Для определения среднихдлин свободного пробега электроновв барии монокристалл ванадия (110),а затем монокристалл ванадия (110) снанесенной на него пленкой бария,определенной толщины, облучают пучком первичных электронов с энергией51.5,1 эВ, что соответствует порого"ному возбуждению Ь з - уровня ванадия,и регистрируют угловые зависимостиинтенсивности спектров потенциаловвозбуждения мягкого рентгеновскогоизлучения. Измерения проводят притоке электронов первичного пучка40 мкА.у произР.еу ставитель Т.Владимирохред Л.Олейник Редактор В,Иванова рректо ко аказ 3388/42 Тираж 778 ВНИИПИ Государстве по делам изобре13035, Москва, Ж,Подписн ета СССР ного комений и оаушская рыт 5 оизводственно-полиграфическое предприят г.Ужгород, ул.Проектная,4 3 1239570 Ьполучаемых угловых зависимостей, о т- монокристаллической подложки, регил и ч а ю щ и й с я тем, что с целью стрируют интенсивность рентгеновско. одновременного определения средних го излучения, возбуждаемого в моно- длин свободного пробега электронов кристаллической подложке, и о сред- относительно различных процессбв 5 них длинах свободного пробега судят взаимодействия электронов с вещест- по изменению средней интенсивности вом, энергию облучающих электронов и сглаживанию тонкой структуры выбирают равной порогу, возбуждения на полученных угловых зависимос.мягкого рентгеновского излучения тях,