|
|
лов наиб, число ионов вылетает в направлениях более плотной упаковки атомов.
Существуют 2 теория И.-и. э. Одна рассматривает каскады атомных столкновений (кинсматич. механизм), приводящих к образованию иона или нейтральной возбужденной частицы, к-рая превращается в ион за счет оже-прсщесса (см, Оже-эффект). Др. предполагает образование иона в. результате электронного обмена между эмитированной вторичной частицей и поверх-
1,0
~Ю~3≈10~7 фотонов/ион для чистых металлов и может быть значительно выше для окислов металлов или диэлектриков. Ср. энергия расиыл╦ттных возбужд╦нных частиц составляет неск. десятков эВ, т. е. выше, чем у общего потока распыл╦нных частиц (см. Распыление). Е╦ величина не зависит от энергии падающих ионов. Возбуждение отлетающих частиц обусловлено соударениями в объ╦ме тела или взаимодействием их валентных электронов с поверхностью.
0,5
О
10
20 и'. эВ
рие. 4. Энергетические спектры атомарных и кластерных ионов А1 и ри бомбардировке его ионами Аг+ с энергией 10 нэВ.
ностью твердого тола (обменный механизм). Электрон-но-обменная теория приводит к след, выражению для вероятности ионизации R (S'^≈R+8}:
R * =2хсехр [≈71 (/ ∙≈ Ф)/2улсг? cosO].
Здесь / ≈ энергия ионизации распыляемой частицы, Ф ≈ работа выхода материала мишени, v ≈ скорость первичной частицы, 9 ≈ угол между направлением v и нормалью к поверхности, у ≈ величина, характеризующая протяженность взаимодействия атома с поверхностью (обычно Y-~"lA), коэф. с>1 характеризует уменьшение разности (/ ≈ Ф) за счет сил электрич. изображения. Для отрицат. ионов R" описывается аналогичным выражением с заменой (/" ≈ Ф) на (Ф ≈ А], где А ≈ энергия сродства к электрону.
И. -и. э. в сочетании с анализом частиц по массе используется для исследования состава и структуры поверхности тв╦рдого тела и распределения элементов по глубине (вторично-ионная масс-спектроскопия].
Лит.: Добре ц ов Л. Н., Гомоюнова М. В., Эмиссионная электроника, М., I960; Ч е р с и и н В. Т., Васильев М. А., Вторичная ионно-ионная эмиссия металлов и сплапов, К., 1975; Вексдер В. И., Вторичная ионная эмиссия металлов, М., 1978; Электронная и ионнан спектроскопия тв╦рдых тел, пер. с англ., М., 15)81. В. Е. Юрасова.
ИОННО-ФОТОННАЯ ЭМИССИЯ ≈испускание фотонов up и. иониой бомбардировке тв╦рдого тола (мишени). Происходит в результате снятия электронного возбуждения в атомах и молекулах, возникшего при торможении ионов или их нейтрализации. Излучать могут как частицы в объ╦ме тв╦рдого тела (и о н о л ю-м и н е с ц е п ц и я), так и покидающие поверхность возбужденные атомы, молекулы и ионы мишени (И.-ф. э.). В последнем случае испускание происходит па разл. расстояниях от поверхности, определяемых скоростью частиц и временем жизни в определ. возбужд╦нном состоянии. Над поверхностью образуется светящийся ореол, что позволяет легко отделить это свечение от ионолюминесцспцшг.
В спектрах И.-ф. э. наблюдаются линия атомов, ионов и молекулярные полосы (рис.), а в отд. случаях и квазпнепрерывное излучение (природа к-рого пока не ясна). Наиб, интенсивными в спектрах являются, как правило, линии распыл╦нных атомоь.
Количественно И.-ф. э. характеризуется коэф. эмиссии или выходом Г| фотонов (усредн╦нное число фотонов па 1 падающий ион для выбранного спектрального перехода). Для наиб, интенсивных переходов т]~
о о
МоО,296
Мо.311.2 fMo, 313,3 =≈ ≈, Мо, 315,8 317,0 ∙Мо,320ДМ|>1 319,4
/МоО
. 379.3
,3-Мо,
Мо.ЗОЭ
о, 427,7 Мо, 428,3
386.4
Спектр свечени я атомов Мо или молекул МоО, покидающих поверхность Мо при бомбардировке иго ионами NQ+ с энергией 12 кэВ,
-Мо, 550,В
≈ Мо, 553,3 'Мо, 557,0
Явление И.-ф. э. лежит в основе метода иошю-фотонной спектроскопии для диагностики поверхности. Анализ спектров излучения позволяет определить не только элементный состав поверхности, но и е╦ электронную структуру и характер взаимодействия поверхностных атомов, а также даот уникальные сведения о динамике электронных нероходов в приповерхпостной области материала в условиях облучения его ионным
пучком (в процессе радиац. повреждения).
Лит..1 Петров Н. Н., А б р о я н И. А-, Диагностика поверхности с помощью ионных пучков, Л., 1077; П он С. С., Закономерности и механизмы иунно-фотонной эмиссии металлов, и сб.: Проблемы физической электроники, Л., 1989; Т li о-mas G. Е., Bombardment-induced light emission, «Surface Sol.», 1979, v. (MK As 2, p. 381. Я. ff. Петров.
ИОННО-ЭЛЕКТРОННАЯ ЭМИССИЯ ≈ испускание электронов ти╦рдъги телом при бомбардировке его ионами. Различают потенц. вырывании электронов (по-тенц, И,-э. з.) и их кипотич. выбивание (кинстич. И.-э. э,). Потонц, вырывание связано с передачей электронам милтени энергии, выделяющейся при переходе бомбардирующего иона в осн. состояние атома. Этот переход осуществляется обычно пут╦м т. н. о ж с-нейтрализацин. Если к поверхности металла приближается ион, незанятый энергетич. уровень к-рого лежит ниже уровня Ферми, то на втот уровень перейд╦т один иа электронов проводимости (напр., 1\ рис.
К
< X
о
о. и-
ас
ш
m
6
О
201
