Введение в спектроскопию диэлектриков. Часть II. Вторичные процессы. Васильев А.Н - 204 стр.

UptoLike

Îñíîâ íûå ýê ñ ïå ðè ìåí òû ïî ôî òî ýìèñ ñèè ñäå ëà íû íà ìå -
òàë ëàõ è ïî ëó ïðî âîä íè êàõ. Ýòî ñâÿ çà íî, â ÷à ñò íî ñòè, ñ ïðîá -
ëå ìîé çà ðÿä êè îá ðàç öà. Âû ëå òà þ ùèå ýëåê ò ðî íû îñòàâ ëÿ þò
ïî ëî æè òå ëü íûé çà ðÿä íà ïî âåð õ íî ñòè êðè ñ òàë ëà, êî òî ðûé íå
êîì ïåí ñè ðó åò ñÿ èç-çà ìà ëîé ïðî âî äè ìî ñòè êðè ñ òàë ëà. Åñ òå ñò -
âåí íî, ÷òî òà êàÿ çà ðÿä êà èñ êà æà åò ïðî ÿâ ëå íèÿ âíåø íå ãî ôî -
òî ýô ôåê òà. Äëÿ óñòðà íå íèÿ ýòî ãî ÿâ ëå íèÿ îáû÷ íî ïðè ìå íÿ åò -
ñÿ îäèí èç äâóõ ñïî ñî áîâ.  ïåð âîì ñëó ÷àå êðè ñ òàëë äî ïîë íè -
òå ëü íî îá ëó ÷à þò ïî òî êîì ìåä ëåí íûõ ýëåê ò ðî íîâ. Ýòîò ìå òîä
ñëî æåí òåì, ÷òî òà êèì îá ðà çîì ëåã êî âû çâàòü ïå ðå êîì ïåí ñà -
öèþ çà ðÿ äà è çà ðÿ äèòü ïî âåð õ íîñòü îò ðè öà òå ëü íî. Âî âòî ðîì
ñïî ñî áå ïî âåð õ íîñòü êðè ñ òàë ëà ïî êðû âà åò ñÿ òîí êîé (àòî ìàð -
íîé) ïëåí êîé ìå òàë ëà (íà ïðè ìåð, çî ëî òà). Îä íà êî ïðè ýòîì
ïî âåð õ íî ñò íûå ýô ôåê òû, åñ òå ñò âåí íî, èñ êà æà þò ñÿ.
Âñå ïðå äû äó ùèå ðàñ ñóæ äå íèÿ êà ñà ëèñü òðåõ ñòó ïåí íîé
ìî äå ëè ýëåê ò ðîí íûõ ïðî öåñ ñîâ â ôî òî ýìèñ ñèè. Â íà ñòî ÿ ùåå
âðå ìÿ äî ñòà òî÷ íî øè ðî êî èñ ïî ëü çó åò ñÿ îä íî ñòó ïåí íàÿ ìî -
äåëü, â êî òî ðîé âñå òðè ñòó ïå íè ðàñ ñìàò ðè âà þò ñÿ íà ÿçû êå îä -
íîé ôóí ê öèè Ãðè íà ïå ðå õî äà èç ñî ñòî ÿ íèÿ ôî òî íà â ñî ñòî ÿ -
íèå âû ëå òåâ øå ãî ýëåê ò ðî íà. Òà êàÿ ïî ñòà íîâ êà çà äà ÷è èìå åò
îñî áóþ öåí íîñòü â ñëó ÷àå î÷åíü ìà ëûõ ãëó áèí âû ëå òà ôî òî -
ýëåê ò ðî íîâ
L
, êîã äà â ôîð ìè ðî âà íèè ôî òî ýìèñ ñèè ó÷à ñò âó åò
íå ñêî ëü êî àòîì íûõ ñëî åâ. Òà êîå ðàñ ñìîò ðå íèå áëèç êî ê èñ ïî -
ëü çó å ìî ìó â ìå òî äå äèô ðàê öèè ýëåê ò ðî íîâ íèç êèõ ýíåð ãèé
(Low Ener gy Elec t ron Dif frac ti on, LEED).  ñëó ÷àå áî ëü øèõ
L
ôîð ìó ëû, îïè ñû âà þ ùèå âå ðî ÿò íîñòü âû ëå òà ýëåê ò ðî íà â
îä íî ñòó ïåí íîé ìî äå ëè, ðàñ ïà äà þò ñÿ íà òðè ìíî æè òå ëÿ, ñî îò -
âåò ñò âó þ ùèå ðàç ëè÷ íûì ñòó ïå íÿì òðåõ ñòó ïåí íî ãî îïè ñà íèÿ.
204
    Îñíîâíûå ýêñïåðèìåíòû ïî ôîòîýìèññèè ñäåëàíû íà ìå-
òàëëàõ è ïîëóïðîâîäíèêàõ. Ýòî ñâÿçàíî, â ÷àñòíîñòè, ñ ïðîá-
ëåìîé çàðÿäêè îáðàçöà. Âûëåòàþùèå ýëåêòðîíû îñòàâëÿþò
ïîëîæèòåëüíûé çàðÿä íà ïîâåðõíîñòè êðèñòàëëà, êîòîðûé íå
êîìïåíñèðóåòñÿ èç-çà ìàëîé ïðîâîäèìîñòè êðèñòàëëà. Åñòåñò-
âåííî, ÷òî òàêàÿ çàðÿäêà èñêàæàåò ïðîÿâëåíèÿ âíåøíåãî ôî-
òîýôôåêòà. Äëÿ óñòðàíåíèÿ ýòîãî ÿâëåíèÿ îáû÷íî ïðèìåíÿåò-
ñÿ îäèí èç äâóõ ñïîñîáîâ.  ïåðâîì ñëó÷àå êðèñòàëë äîïîëíè-
òåëüíî îáëó÷àþò ïîòîêîì ìåäëåííûõ ýëåêòðîíîâ. Ýòîò ìåòîä
ñëîæåí òåì, ÷òî òàêèì îáðàçîì ëåãêî âûçâàòü ïåðåêîìïåíñà-
öèþ çàðÿäà è çàðÿäèòü ïîâåðõíîñòü îòðèöàòåëüíî. Âî âòîðîì
ñïîñîáå ïîâåðõíîñòü êðèñòàëëà ïîêðûâàåòñÿ òîíêîé (àòîìàð-
íîé) ïëåíêîé ìåòàëëà (íàïðèìåð, çîëîòà). Îäíàêî ïðè ýòîì
ïîâåðõíîñòíûå ýôôåêòû, åñòåñòâåííî, èñêàæàþòñÿ.
    Âñå ïðåäûäóùèå ðàññóæäåíèÿ êàñàëèñü òðåõñòóïåííîé
ìîäåëè ýëåêòðîííûõ ïðîöåññîâ â ôîòîýìèññèè. Â íàñòîÿùåå
âðåìÿ äîñòàòî÷íî øèðîêî èñïîëüçóåòñÿ îäíîñòóïåííàÿ ìî-
äåëü, â êîòîðîé âñå òðè ñòóïåíè ðàññìàòðèâàþòñÿ íà ÿçûêå îä-
íîé ôóíêöèè Ãðèíà ïåðåõîäà èç ñîñòîÿíèÿ ôîòîíà â ñîñòîÿ-
íèå âûëåòåâøåãî ýëåêòðîíà. Òàêàÿ ïîñòàíîâêà çàäà÷è èìååò
îñîáóþ öåííîñòü â ñëó÷àå î÷åíü ìàëûõ ãëóáèí âûëåòà ôîòî-
ýëåêòðîíîâ L, êîãäà â ôîðìèðîâàíèè ôîòîýìèññèè ó÷àñòâóåò
íåñêîëüêî àòîìíûõ ñëîåâ. Òàêîå ðàññìîòðåíèå áëèçêî ê èñïî-
ëüçóåìîìó â ìåòîäå äèôðàêöèè ýëåêòðîíîâ íèçêèõ ýíåðãèé
(Low Energy Electron Diffraction, LEED).  ñëó÷àå áîëüøèõ
L ôîðìóëû, îïèñûâàþùèå âåðîÿòíîñòü âûëåòà ýëåêòðîíà â
îäíîñòóïåííîé ìîäåëè, ðàñïàäàþòñÿ íà òðè ìíîæèòåëÿ, ñîîò-
âåòñòâóþùèå ðàçëè÷íûì ñòóïåíÿì òðåõñòóïåííîãî îïèñàíèÿ.




                            204