|
|
|
| Межотраслевая Интернет-система поиска и синтеза физических принципов действия преобразователей энергии | |
Стартовая страница |
О системе |
Технические требования |
Синтез |
Обучающий модуль |
Справка по системе |
Контакты |
 | Вторичная электронная эмиссия |
 | |
Анимация
0
Описание
Вторичная электронная эмиссия - испускание электронов (вторичных) твердыми и жидкими телами при их бомбардировке первичными электронами.
Основные закономерности вторичной электронной эмиссии. Электроны, бомбардирующие поверхность тела, называются первичными; электроны, эмитированные телом - вторичными. Вторичные электроны могут испускаться как со стороны облучаемой первичным пучком поверхности тела (вторичная электронная эмиссия "на отражение"), так и - в тонкопленочных эмиттерах - со стороны поверхности, противоположной облучаемой (вторичная электронная эмиссия "на прострел").
Основной характеристикой вторично-электронных эмиттеров является зависимость s - коэффициента вторичной электронной эмиссии от энергии Ер первичных электронов. Коэффициент вторичной электронной эмиссии есть отношение числа электронов N2, испускаемых телом, к числу падающих на него за то же время первичных электронов N1:
s = N2/N1 = I2/I1
где I1, I2 - первичный и вторичный токи соответственно.
Значение s зависит от свойств и структуры эмиттера, состояния его поверхности, энергии первичных электронов Ер и угла падения первичного пучка на поверхность эмиттера.
В потоке вторичных электронов имеются две группы электронов: истинно вторичные - электроны вещества, которые получили от первичного пучка энергию, достаточную для их выхода в вакуум, и отраженные (упруго и неупруго) - часть первичного пучка, отраженного от тела.
При малых Ер (Ер < 0,1 эВ) основную долю вторичных электронов составляют упруго отраженные электроны. С ростом Ер доля упруго отраженных электронов уменьшается и при Ер > 0,1 кэВ дает лишь несколько процентов всей вторичной электронной эмиссии. Истинно вторичные электроны имеют энергию от 0 примерно до 50 эВ. Наиболее вероятная энергия истинно вторичных электронов составляет 1,5 - 3,5 эВ. Неупруго отраженными условно принято считать вторичные электроны, энергия которых превышает 50 эВ.
Отношение числа неупруго отраженных электронов к числу первичных электронов называется коэффициентом неупругого отражения h = N2 (Ер > 50 эВ)/N1 (в N2 входят и упруго отраженные электроны, но число их мало и на значение h не сказывается).
Вторичная электронная эмиссия из металлов и проводников. В металлах и полупроводниках максимальное значение sm обычно лежит в пределах 0,5 - 1,8. В некоторых диэлектриках (щелочно-галоидные кристаллы, MgO) sm значительно больше (10 - 35). Это обусловлено большой глубиной выхода вторичных электронов из этих материалов (20 -100 нм). Наличие в диэлектрике сильного электрического поля, направленного от эмитирующей поверхности в глубь слоя (т.е. ускоряющего вторичные электроны), приводит к значительному увеличению s. Сильное поле обычно создается бомбардировкой тонкого слоя диэлектрика на проводящей подложке при такой энергии Ер, что s > 1. В результате поверхность диэлектрика заряжается положительно относительно металлической подложки. Ток вторичной электронной эмиссии, возникающий в присутствии сильного электрического поля в эмиттере, состоит из двух компонент: малоинерционной (эта часть, называется вторичной электронной эмиссией, усиленной полем, ее инерционность менее 10 -6 с) и самоподдерживающейся, существующей и при отсутствии первичного пучка, после того как осуществлена первоначальная зарядка слоя.
Ключевые слова
Разделы наук
Применение эффекта
Эффективные эмиттеры вторичных электронов. Эффективные эмиттеры фотоэлектронов: сурьмяно-цезиевый, многощелочной, фотоэмиттеры с ОЭС и другие - одновременно являются эффективными эмиттерами вторичных электронов. Широкое распространение получили также эффективные эмиттеры вторичных электронов на основе сплавов магния, бериллия и некоторых других элементов. Эти эмиттеры представляют собой слой оксида соответствующего металла на поверхности исходного сплава (Al-Mg, Ag-Mg, Cu-Be, Ni-Be и т.п.). В канальных вторичных электронных умножителях используются эмиттеры вторичных электронов из проводящих стекол.
В электронике, в частности, в канальных вторичных электронных умножителях.
Реализации эффекта
Фотоэлектронный умножитель (ФЭУ), прибор для преобразования слабых световых сигналов в электрические, основанный на фотоэлектронной и вторичной электронной эмиссий (рис. 1.).
Фотоэлектронный умножитель
Рис. 1
ФЭУ состоит из фотокатода 1, экрана 2, системы динодов 3 (электродов, на которых происходит вторичная электронная эмиссия ), нагрузки 4. Свет, падая на катод 1, вырывает электроны, которые, попадая на диноды, "размножаются", за счет вторичной электронной эмиссии. Напряжение на каждом из последующих динодов выше, чем на предыдущем.
Способ реализации вторичной электронной эмиссии "на пропускание" иллюстрирует рис. 2.
Схема реализации вторичной электронной эмиссии "на пропускание"
Рис. 2
Обозначения:
1 - источник пучка первичных электронов;
2 - облучаемое тело;
3 - пучок первичных электронов;
4 - пучок вторичных электронов.
Литература
1. Физический энциклопедический словарь. - М.: Советская энциклопедия, 1984. - Т.1. - С. 355-357.
2. Курносов А.И., Юдин В.В. Технология производства полупровлдниковых приборов. - М.: Высшая школа, 1974.
| Стартовая страница О системе Технические требования Синтез Обучающий модуль Справка по системе Контакты | |
 |
|
| Copyright © 2008 РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина | |