Способ определения длины свободного пробега электронов в твердом теле

 

Использование: в исследовании материалов радиационными методами. Сущность изобретения: исследуемое вещество облучают пучком первичных электронов, энергию которого Ер варьируют от значения, при котором наблюдают истинно вторичные электроны, до значения, при котором форма спектра не зависит от Ер, регистрируют энергетические спектры втбричных электронов , по полученным данным строят зависимость энергетической полуширины от ДЕ1/2 максимума энергетических спектров от Ер, определяют длину свободного пробега электронов по приведенной формуле.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК, (яи G 01 N 23/22

ГОСУДАРСТВЕН-ЮЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) 4ФЕаиЛ 4 1ЙЙЧЕСНД3

10,F-,A

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

24 24

l(d) = I > (1 - e ) + l20 е

24

=I> +(l2 - l > е о о о"

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4829454/25 (22) 28.05.90 (46) 23.06,93, Бюл. М 23 (71) Научно-исследовательский институт энергетики и автоматики Ан УЗССР (72) Е.А,Беседина и М.В.Кремков (56) Бронштейн И.М., Фрайман Б.С. — Вторичная электронная эмиссия. — М.: Научка, 1969, с, 84 — 86, с. 179 — 190.

Комолов С.А. Интегральная вторичноэлектронная спектроскопия поверхности,—

Л.: изд. ЛГУ, 1986, с. 147 — 154. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДЛИНЫ

СВОБОДНОГО ПРОБЕГА ЭЛЕКТРОНОВ В

ТВЕРДОМ ТЕЛЕ

Изобретение относится к области физики твердого тела, вторично-эмиссионной спектроскопии, материаловедения и бесконтактным методам и средствам определения электрофизических характеристик материалов и покрытий.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ, в котором длину свободного пробега электронов определяют по спектрам полного тока (СПТ), Способ закл.очается в том, что образец облучают монокинетическим пучкбм первичных электронов, регистрируют спектры полного тока электронов, прошедших в образец, затем анализируют изменения спектров в процессе нанесения и формирования тонких пленок и поверхностных слоев, что позволяет установить интервал толщин, в котором выполняется условие. Ж» 1822955 А1 (57) Использование: в исследовании материалов радиационными методами. Сущность изобретения: исследуемое вещество облучают пучком первичных электронов, энергию которого ЕР варьируют от значения, при котором наблюдают истинно вторичные электроны, до значения, при котором форма спектра не зависит от ЕР, регистрируют энергетические спектры втдричных электронов, по полученным данным строят зависимость энергетической полуширины от ЛЕ1/2 максимума энергетических спектров от Ер, определяют длину свободного пробега электронов по приведенной формуле. где Ii — интенсивность сигнала от слоя тол0 щиной d; l2 — интенсивность сигнала подО ложки без поверхностного слоя; d толщина нанесенного слоя; 1 — длина свободного пробега электронов, Используя экспериментальные зависи-. мости СПТ, строят в полулогарифмическом, масштабе график зависимости f(d) = In/l(d)—

-I> /, по нему устанавливают интервал толО щин, в котором выполняется соотношение (1), а по наклону этого графика определяют длину свободного пробега электронов.

Недостатком этого способа является сложность определения длины свободного

1822955 ба (в отличие от известных способов) длину свободного пробега электронов определя- ют не только для пленок и покрытий, но л для любого твердого тела с покрытием или беэ него.

Формула изобретения алых - (5,2 10 ° A(Z)/ 9 Z) Ерм где A(Z) — атомный вес вещества;

2 — средний атомный номер вещества; р — плотность вещества;

Ер — максимальное значение ЛЕ1/2

Ф

Составитель Е. Беседина

Техред М.Моргентал Корректор И, Шмакова

Редактор Т, Шагова

Заказ 2177 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород, ул. Гагарина. 101 пробега электронов с использованием двух графиков, недостаточная точностЬ. а также необходимость проведейия операции нанесения пленок исследуемого вещества на подложку.

Цель изобретения — упрощение и повышение точности способа определения средней длины свободного пробега соЬокупности электронов твердого тела, с покрытием или без него, по отношению к электрон-электронным взаимодействиям.

Предлагаемый метод, например, использовался для определения длины свободного пробега электронов в образцах иэ молибдена и вольфрама, Энергия первичных электронов Ерм, соответствующая максимальной величине ЛЕу2 для молибдена — 21 эВ и для вольфрама — 17 эВ. Длина свободного пробега электронов, соответсто венно, для молибдена — 3,4 А, а для вольфо

° рама — 1,6 А.

Указанная цель по упрощению способа и повышению его точности достигается тем, что использование предлагаемого способа исключает операцию построения зависимостей в полулогарифмическом масштабе, а также использование графической зависимости второй раэ для определения 4 х. За счет использования для расчета формулы увеличивается точность определения Де х.

При использовании предложенного спосоСпособ определения длины свободного пробега электронов в твердом теле, включающий облучение исследуемого вещества пучком первичных электронов, регистрацию энергетических спектров вторичных электронов и определение длины свободного пробега электронов. отличающийся тем, что, с целью повышения точности и упрощения способа, энергию Ер первичных электронов пучка варьируют от значения, при котором наблюдают истинно вторичные электроны, до значения, при котором форма спектра не зависит от Ер по полученным данным строят зависимость энергетической полуширины М1! максимума энергетических спектров от Ер, а длину 1вых свободного пробега определяют по формуле: