Расчет вероятности генерации поверхностных возбуждений электронами, отраженными от поверхности Si : научное издание | Научно-инновационный портал СФУ

Расчет вероятности генерации поверхностных возбуждений электронами, отраженными от поверхности Si : научное издание

Перевод названия: Measurement of the surface excitation probability of electrons reflected from Si surface

Тип публикации: статья из журнала

Год издания: 2014

Ключевые слова: спектроскопия характеристических потерь энергии электронов, inelastic scattering cross-section, Electron energy loss spectroscopy, Surface excitation parameter, спектроскопия сечения неупругого рассеяния электронов, параметр поверхностных возбуждений

Аннотация: Кремний - основной материал наноэлектроники и солнечной энергетики. На основе кремния в настоящее время создается множество структур, обладающих уникальными свойствами и позволяющих решать прикладные задачи. Одной из областей применения кремния является создание на его основе фотоэлектрических преобразователей для космической и авиационной техники. В перспективе фотоэлектрические приборы на основе кремния могут быть изготовлены из материалов, содержащихся в лунном грунте, и кремний послужит основой для создания космических солнечных электростанций. Контроль элементного состава и физических свойств материалов, используемых в космическом материаловедении, играет важную роль, соответственно, необходимо совершенствовать методы исследования материалов. Методы исследования развиваются как в технологическом направлении, так и в направлении обработки и интерпретации экспериментальных результатов. Одним из распространенных методов исследования поверхности является электронная спектроскопия. При входе и выходе из поверхности электроны генерируют поверхностные возбуждения, которые несут количественную информацию о различных процессах взаимодействия электронов с веществом. Интенсивности Оже- и фотоэлектронных пиков зависят от вероятности неупругого рассеяния как внутри твердого тела, так и в приповерхностном слое. Вероятность генерации электроном поверхностных возбуждений при единичном акте взаимодействия с поверхностью называется поверхностным параметром, является наиболее удобной величиной для описания влияния поверхностных возбуждений на интенсивность Оже-электронов и играет важную роль при количественном анализе в Оже-электронной спектроскопии, рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии, спектроскопии характеристических потерь энергии электронов. В данной работе спектры потерь энергии отраженных электронов получены для серии образцов Si, изготовленных при различных технологических условиях и имеющих разную кристаллографическую ориентацию. Из этих экспериментальных спектров вычислены зависимости произведения средней длины неупругого пробега и дифференциального сечения неупругого рассеяния электронов от потерь энергии электронов. Предложен новый метод определения параметра поверхностных возбуждений в спектроскопии сечения неупругого рассеяния электронов, основанный на разложении этих спектров на пики потерь, описываемые трехпараметрическими универсальными функциями сечения неупругого рассеяния электронов Тоугаарда. Silicon is the main material of nanotechnology and solar energy. In our days a lot of structures based on silicon have unique and useful properties which can help to deal with applied problems. One area of silicon application is the creation of silicon-based photovoltaic converters for space and aviation equipment. In the future, photovoltaic devices based on silicon can be made from the materials contained in the lunar soil, and silicon will form the basis for the development of space solar power. Control of the elemental composition and physical properties of materials used in space materials science plays an important role, accordingly necessary to improve the methods of research materials. The methods of research materials are developed both in technological direction and the direction of the processing and interpretation of experimental data. One of the widely used methods of surface investigation is electron spectroscopy. At the entrance and exit of the surface electrons generate surface excitations which share quantitative information on the various processes of interaction of electrons with matter. The intensities of Auger electron and photoelectron peaks depend both on the probability of inelastic scattering within the solid, and the surface layer. The probability of generating an electron surface excitations with a single act of interaction with the surface is called the surface excitation parameter that is the most convenient value to describe the effect of surface excitations on the intensity of the Auger electrons and plays an important role in quantitative analysis in Auger electron spectroscopy, X-ray photoelectron spectroscopy, electron energy loss spectroscopy. In this work energy loss spectra of reflected electrons were obtained for the series of samples of Si. Samples were obtained with different technical conditions and some of them have different crystallographic orientation. Energy loss dependence of inelastic mean free path and differential inelastic electron scattering cross-section were calculated. We have suggested a new method of determination of surface excitation parameter, based on fitting of these spectra with the Tougaard’s Three-parameter Universal cross-section.

Ссылки на полный текст

Издание

Журнал: Вестник Сибирского государственного аэрокосмического университета им. академика М.Ф. Решетнева

Выпуск журнала: 4

Номера страниц: 230-235

ISSN журнала: 18169724

Место издания: Красноярск

Издатель: Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М.Ф. Решетнева

Авторы

  • Игуменов Александр Юрьевич (Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева)
  • Паршин Анатолий Сергеевич (Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева)
  • Михлин Юрий Леонидович (Институт химии и химической технологии Сибирского отделения Российской академии наук)
  • Пчеляков Олег Петрович (Институт физики полупроводников им. А. В. Ржанова Сибирского отделения Российской академии наук)
  • Никифоров Александр Иванович (Институт физики полупроводников им. А. В. Ржанова Сибирского отделения Российской академии наук)
  • Тимофеев Вячеслав Алексеевич (Институт физики полупроводников им. А. В. Ржанова Сибирского отделения Российской академии наук)

Вхождение в базы данных

Информация о публикациях загружается с сайта службы поддержки публикационной активности СФУ. Сообщите, если заметили неточности.

Вы можете отметить интересные фрагменты текста, которые будут доступны по уникальной ссылке в адресной строке браузера.