Электроника

ВТОРИЧНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ ЭМИССИЯ, испускание электронов (вторичных) твёрдыми или жидкими телами (эмиттерами) при их бомбардировке электронами (первичными). В достаточно тонких эмиттерах длина пробега первичных эл-нов может превышать толщину эмиттера. В этом случае В. э. э. наблюдается как с поверхности, подвергаемой бомбардировке (В. э. э. на отражение), так и с противоположной поверхности (В. э. э. на прострел). Поток вторичных эл-нов складывается из отражённых (упруго и неупруго) первичных эл-нов и истинно (собственно) вторичных эл-нов — эл-нов эмиттера, получивших в результате их возбуждения первичными энергию и импульс, достаточные для выхода в вакуум. Вторичные эл-ны имеют непрерывный энергетич. спектр от 0 до энергии первичных эл-нов Ер (рис. 1). Тонкая структура на отд. участках энергетич. спектра обусловлена характеристич. потерями энергии на возбуждение атомов в-ва и Оже-эффектом.
Количественно В. э. э. характеризуется коэф. В. э. э. о, равным: o=J2/li—б-г-ч+г, где (| и 1г — токи, создаваемые первичными и вторичными эл-нами; 6, T) и г — коэффициенты, соответствующие истинной В. э. э., а также неупругому и упругому отражениям первичных эл-нов. Коэф. о, 6, 1} и г зависят от параметров пучка первичных эл-нов (энергии Е , их угла падения О нв образец) и характеристик Эмиттера (элементного состава, высоты потенциального барьере на границе твёрдое тело — вакуум, величины работы выхода электронов, состояния поверхности и т. д.).
Механизм упругого отражения эл-нов существенно различен в области малых (0—100 эВ), средних (0,1 —1 кэВ) и больших (1—100 кэВ) энергий Е f что сказывается на коэф. г. В области малых Ер на упругое отражение влияют такие факторы, как энергетич. зонная структура приповерхностной области эмиттера, рассеяние эл-нов на отд. атомах, резонансное упругое рассеяние у порогов коллективных и одночастотных возбуждений твёрдого тела, потенц. барьер на границе. Все эти факторы проявляются в виде тонкой структуры на кривых г (Ер). В области малых Ер абс. значения коэф. г максимальны (в частности, при EL<Tl0 эВ г может превышать 0,2—0,5). В области средних Ер в большинстве случаев наблюдается широкий максимум на кривых г (Ер). Значения г не превышают 0,05. Для ббльших значений Ер г уменьшается с ростом Е    (г—EI" ). Глубина
выхода эл-нов, упруго отраженных от поверхности, зависит от Е- и изменяется от долей до десятков нм.
Неупругое отражение эл-нов обусловлено рассеянием и торможением первичных эл-нов при их движении внутри твёрдого тела. Зависимость г](Ер) различна для лёгких и тяжёлых в-в (рис. 2). Коэф. г) растёт с увеличением В; эта закономерность сильнее выражена для в-в с малым ат. номером Z. Ср. энергия неупруго отражённых эл-нов Ен=к0,31 Ер и уменьшается при уменьшении Е , а их ср. глубина выхода не превышает половины глубины проникновения первичных эл-нов при данном значении Ер
На эмиссию истинно вторичных эл-нов существенное влияние оказывает величина работы выхода эл-нов, т. к. вероятность выхода возбуждённых истинно вторичных эл-нов зависит от высоты потенц. барьера на поверхности. В диэлектриках и эмиттерах с широкой запрещённой зоной ДЕд и малым сродством к электрону внутренние истинно вторичные эл-ны, имеющие в зоне проводимости энергию Е<;ЛЕд, теряют её в основном лишь на взаимодействие с фононами. Такие в-ва характеризуются большими значениями глубины выхода истинно вторичных эл-нов d (20— 120 нм) и коэф. о (4—40). Наибольшие значения d (св. 1500 нм) и о (св. 1000) имеют эмиттеры с отрицат. сродством к эл-ну. Создание в диэлектриках сильного элект-рич. поля (107—10й В/м) приводит к увеличению п до 50— 100 (В. э. э., усиленная полем).
В. э. э. используется для усиления электронных потоков в раэл. ЭВП (вторично-электронных, фотоэлектронных умножителях, ЭВП М-типа и др.). Величина о вторично-эмиссионных катодов, применяемых в этих ЭВП, составляет 3—10 при энергии первичных эл-нов Ер%0,1—4 кэВ. В. э. э. лежит также в основе воспроизведения информации, записанной в виде потенциального рельефа на поверхности диэлектрика в системах электростатич. записи. При воспроизведении информации в таких системах сканирующий электронный луч обегает поверхность диэлектрич. носителя. Вторичные эл-ны, выбитые этим лучом из диэлектрич. носителя, направляются во вторично-электронный умножитель; модулированный по плотности (в соответствии с записанным потенц. рельефом) поток вторичных эл-нов преобразуется в видеосигнал. В. э. э. играет важную роль в образовании и развитии ВЧ и вторично-эмиссионного разряда (в ЭВП СВЧ). В определённых случаях В. э. э. нежелательна (напр., динатронный эффект в электронных лампах).