Способ определения внутреннего потенциала материалов

 

Изобретение относится к области электронной спектроскопии, а именно к способам исследования физических и химических свойств поверхности вещества при помощи вторично-электронных методов, и может быть использовано в электронной промышленности и научно-исследовательской практике. Целью изобретения является определение внутреннего потенциала некристаллических веществ. Сущность способа заключается в том, что на поверхность исследуемого образца направляют поток моноэнергетических электронов от источника и измеряют потоки упруго отраженных электронов для нескольких фиксированных углов скольжения потока режиктируемых электронов при изменяемом угле скольжения потока первичных электронов, определяя таким образом угловое распределение упруго отраженных электронов. Аналогично определяют угловое распределение для фиксированных углов скольжения потока первичных электронов и изменяемых углов скольжения потока регистрируемых упруго отраженных электронов. По сдвигу угловых распределений вдоль угла рассеяния и приведенным аналитическим выражениям определяют внутренний потенциал образца. 2 ил. с (Л ю 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 G 01 N 23/225

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Л»;

1 г

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4097728/31-25 (22) 23.07.86 (46) 15,06.88, Бюл. № 22 (71) Киевский государственный университет им. Т.Г. Шевченко (72) В.А. Канченко, Ю.Н. Крынько, П.В, Мельник и Н.Г. Находкин (53) 621.386(088,8) (56) Gauthier J. et а1.Extensive

LEED analysis of Ni(1t0) Solid

State Phys. — 3. Phys. С., 1982, 15, ¹- 16, р. 3231-3247.

Шпольский Э.В. Атомная физика. M,:

Наука, 1984, т. 1, с, 438-440.

Авторское свидетельство СССР № - 1117506, кл. G 01 N 23/225, 1983. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВНУТРЕННЕГО

ПОТЕНЦИАЛА МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к области электронной спектроскопии, а именно к способам исследования физических и химических свойств поверхности вещества при помощи вторично-электронных методов, и может быть использова„„SU„„1402877 А 1 но в электронной промышленности и научно-исследовательской практике, Целью изобретения является определение внутреннего потенциала некристаллических веществ. Сущность способа заключается в том, что на поверхность исследуемого образца направляют поток моноэнергетических электронов от источника и измеряют потоки упруго отраженных электронов для нескольких фиксированных углов скольжения потока режиктируемых электронов при изменяемом угле скольжения потока первичных электронов, определяя таким образом угловое распределение упруго отраженных электронов, Аналогично определяют угловое распределение для фиксированных углов скольжения потока первичных " электронов и изменяемых углов скольжения потока регистрируемых упруго отраженных электронов. По сдвигу угловых .распределений вдоль угла рассеяния и приведенным аналитическим выражениям определяют внутренний потенциал образца. 2 ил.

1402877

Изобретение относится к электронной спектроскопии, а именно к способам исследования физических и химических свойств поверхности вещества при помощи вторично-электронных методов, и может быть использовано в электронной промышленности и научно-исследовательской практике.

Целью изобретения является опреде- 10 ление внутреннего потенциала некристаллических веществ.

На фиг. 1 показано устройство для осуществления способа; на фиг. 2— угловое распределение упруго отражен- 15 ных электронов для образца золота при энергии первичных электронов 500 эВ и двух углах скольжения потока регистрио руемых электронов P, = 160 (кривая

7) и =- 175 (кривая 8), 20

Устройство для осуществления способа содержит источник 1 первичных электронов, держатель 2 с исследуемым образцом 3, анализатор 4 электронов по энергиям, шкалы 5 и 6, расположенные в вакуумной камере (не показана). Источник 1, держатель 2 и анализатор 4 установлены с возможностью в вращения независимо друг от друга вокруг оси, проходящей вдоль поверхности образца 3 через точку 0 перпендикулярно плоскости фигуры. Угол скольжения о к поверхности образца 3 измеряют по шкале 5, угол скольжения

Р к поверхности образца 3 потока регистрируемых упруго отраженных элект-35 ронов — по шкале 5, 6 — угол рассеяния регистрируемых упруго отраженных электронов относительно направления движения потока первичных электронов.

Входную апертуру анализатора 4 устанавливают такой, чтобы телесный угол регистрации электронов не превышал

5 .10 стерадиана.

-4

В источнике 1 первичных электронов.„ формируют моноэнергетический поток электронов с выбранной энергией и направляют его на поверхность образца

3. Фиксируют угол P = 3, установки ан "изатора 4. Последовательно изме- 50 няя угол сс поворота источника 1, регистрируют поток упруго отраженных электронон, проходящих во входную апертуру анализатора 4 при угле рассеяния 8 =- 180 + (Ы вЂ” ) и, таким образом, регистрируют угловое распределение упруго отраженных электронову в -- ° т е, зависимость Величины пото ка упру г < 1ражонних лектронов, проходящих во входную апертуру анализатора 4, от угла рассеяния 0 первичных электронов. Затем фиксируют угол Р вновь сканируют источник по углу о и измеряют угловое распределение упруго отраженных электронов для этого случая.

Экспериментально установлено, что угловое распределение упруго отраженных электронов, измеренное при угле

,(или М, ), смещено по оси углов 6 рассеяния относительно углового распределения, измеренного при угле Р< (или с ). Такое смещение показано на фиг. 2 для образца золота при энергии первичных электронов 500 эВ, Причиной смещения является изменение видимого угла рассеяния 8 за счет преломления электронных потоков на границе раздела твердого тела и вакуума при постоянстве истинного угла рассеяния.Для определения смещения пространственного распределения вдоль оси измеряется положение экстремумов углового распределения.

Способ был использован для определения внутреннего потенпиала пленочного образца золота при энергии первичных электронов 500 эВ. Пленку золота наносили термическим напылением на хромированную ситаловую подложку в сверхвысоковакуумной установке с давлением остаточных газов лучше,чем

5 ° 10 Торр. При измерении углового распределения упруго отраженных электронов использовали анализатор электронов по энергиям, снабженный круглой апертурой с телесным углом 3, 3 8" 1(Г стерадиана. Полученные распределения упруго отраженных электронов, измененные при постоянных углах скольжения регистрируемого потока эмиттируемых электронов, равных 160 и 1

175 приведены на фиг. 2. Обработка результатов проводилась для минимумов распределения, расположенных при угле рассеяния 107,5 для Р = 160 и при угле рассеяния 104 для = 175

Расчетное значение внутреннего потенциала для укаэанного случая составило

V = (14+1) В. Для этого случая получено значение истинного угла рассеяния В 109 5 . Для определения внут4 реннего потенциала .- точн стью +1 Я достаточно измерять пр странств инге распределение с г< чн от ь (. 5

3 140

Формула изобретения

Способ определения внутреннего потенциала материалов, включающий облучение исследуемого образца монознергетическим потоком электронов, измерение угла скольжения к поверхности образца потока первичных электронов и угла скольжения регистрируемого потока эмиттированных электронов, отличающийся тем, что, с целью определения внутреннего потенциала некристаллических материалов, производят облучение исследуемого

У Г . о Vs — ) + arcsin ) sin(S - 90 ) (1 - — )

Чо

1 о

+ — в ) + arcsin sin(p — 90 ) (1 — ) ), Vo о

20 где Ы, и, — углы скольжения потоков первичных и упруго отраженных электронов, при которых наблюдается экстремум углового распределения упруго отраженных электронов при первом измерении; и — углы скольжения потоков а первичных и упруго отраженных электронов, при которых наблюдается

Чв

Чо

30 о

arcsin sin (90 -Ы,)(1 + о

arcsin sin (90 -о ) (1

2877 4 образца не менее, чем при двух различных фиксированных углах скольжения потока первичных электронов, и измерение углового распределения уп5

pyro отраженных электронов при изменении угла скольженйя регистрируемого потока электронов или производят облучение при изменяемом угле скольжения потока первичных электронов и измерение потока упруго отраженных электронов не менее, чем при двух фиксированных углах скольжения регистрируемых электронов, а внутренний 5, потенциал определяют из соотношения I экстремум углового рас-. пределения упруго отраженных электронов при втором измерении; внутренний потенциал образца, внешний ускоряющий потенциал, связанный с энергией Е первичных электронов выражением

Е =е*Ч заряд электрона.

1402877

Составитель Е. Сидохин

Редактор Н.Слободяник Техред Л.Сердюкова Корректор Л. Пилипенко

Заказ 2848/31 Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4