Регистрация / Вход
Прислать материал

Явление вторичной электронной эмиссии в тонких пленках

Фамилия
Винокурова
Имя
Ольга
Отчество
Константиновна
Номинация
Нанотехнологии
Институт
Новых материалов и нанотехнологий (ИНМиН)
Кафедра
Технологии материалов электроники
Академическая группа
МНТМ-16-1-1
Научный руководитель
к.т.н, доцент Курочка С.П.
Название тезиса
Явление вторичной электронной эмиссии в тонких пленках
Тезис

Вторичная электронная эмиссия (ВЭЭ) — испускание электронов поверхностью металлов, полупроводников или диэлектриков при бомбардировке их пучком электронов. Вторичный электронный поток состоит из электронов, отраженных поверхностью (упруго и неупруго отраженные электроны), и «истинно» вторичных электронов — электронов, выбитых из мишени первичными электронами. Коэффициент ВЭЭ определяется суммой коэффициентов упругого η, неупругого γ отражений, «истинно» вторичных электронов δ:

                                               σ = η + γ + δ.                                                          (1)

Целью данной работы является исследование явления ВЭЭ в тонких пленках, напыленных на подложку, и влияния толщины пленки на результат.

В достаточно тонких эмиттерах процессы, определяющие неупругое отражение и выбивание «истинно» вторичных электронов разыгрываются как в напыленном веществе, так и в подложке.

Если коэффициенты неупругого отражения подложки ηП и напыляемого вещества ηНВ не равны, то измеряемый на опыте коэффициент будет иметь промежуточное значение между ηП и ηНВ. При возрастании толщины слоя изменяется относительная роль подложки и пленки в процессах неупругого отражения электронов, при чем «центр тяжести» перемещается в пленку. Это вызывает приближение коэффициента неупругого отражения изучаемой системы к ηнв до тех пор, пока толщина пленки d не достигнет максимального значения глубины выхода неупруго отраженных электронов. Тоже касается и коэффициентов «истинно» вторичных электронов δП и δНВ.

Методом магнетронного распыления были получены диэлектрические пленки оксида магния и алюминия на поверхности подложки кремния. На рисунках 1 и 2 показаны зависимости коэффициентов ВЭЭ от энергии первичного пучка электронов Ep для разных толщин оксида алюминия Al2O3 (пунктирная линия соответствует толщине 11,3 нм, сплошная - 5,5 нм) и оксида магния MgO (пунктирная линия соответствует толщине 14,4 нм, сплошная - 7,2 нм) соответственно. Максимальные коэффициенты ВЭЭ для пленок оксида алюминия составили 2,85 и 3,17, для оксида магния - 5,57 и 5,7. Коэффициенты для чистых веществ составляют: Si - 1,03, MgO - от 6 до 20, Al2O3 - от 5 - 7 единиц.

Наглядно видно, что коэффициент ВЭЭ зависит от толщины пленки, подложка оказывает влияние на его значение. 

Рисунки 1 и 2 - зависимости коэффициентов ВЭЭ от энергии первичных электронов