ИО́ННО-ЭЛЕКТРО́ННАЯ ЭМИ́ССИЯ

Оже-нейтрализация положительного иона на металлической поверхности (а): ℰи – энергия ионизации, Φ – работа выхода металла, ℰc – энергия, соответствующая дну зоны проводимости; ℰк...

ИО́ННО-ЭЛЕКТРО́ННАЯ ЭМИ́ССИЯ, эмис­сия (ис­пус­ка­ние) элек­тро­нов твёр­ды­ми те­ла­ми при ион­ной бом­бар­ди­ров­ке их по­верх­но­сти. Раз­ли­ча­ют два ме­ха­низ­ма, при­во­дя­щих к эмис­сии элек­тро­нов, и со­от­вет­ст­вен­но два ви­да И.-э. э.: по­тен­ци­аль­ную элек­трон­ную эмис­сию (ПЭЭ) и ки­не­ти­че­скую (КЭЭ). ПЭЭ – это спон­тан­ная эмис­сия за счёт по­тен­ци­аль­ной энер­гии сис­те­мы «по­верх­ность – атом­ная час­ти­ца», ко­то­рая пе­ре­да­ёт­ся элек­тро­нам ми­ше­ни при пе­ре­хо­де бом­бар­ди­рую­щей час­ти­цы в осн. со­стоя­ние. Этот пе­ре­ход осу­ще­ст­в­ля­ет­ся че­рез т. н. оже-ней­тра­ли­за­цию (рис., а). Элек­трон про­во­ди­мо­сти ме­тал­ла (1) пе­ре­хо­дит на ва­кант­ный уро­вень при­бли­жаю­ще­го­ся ио­на, ней­тра­ли­зуя его, а вы­сво­бо­ж­дае­мая энер­гия пе­ре­да­ёт­ся др. элек­тро­ну ме­тал­ла (2), ко­то­рый мо­жет по­ки­нуть по­верх­ность. Этот про­цесс реа­ли­зу­ет­ся, ес­ли $ℰ_и$>2Φ, где $ℰ_и$ – энер­гия ио­ни­за­ции ато­ма, ион ко­то­ро­го на­прав­ля­ет­ся на ме­талл, Φ – ра­бо­та вы­хо­да ме­тал­ла. Ес­ли воз­мож­на ней­тра­ли­за­ция ио­на в воз­бу­ж­дён­ное со­стоя­ние, то ПЭЭ про­ис­хо­дит за счёт оже-де­воз­бу­ж­де­ния (рис., б). В этом слу­чае энер­гия, вы­де­лив­шая­ся при пе­ре­хо­де элек­тро­на (2) в осн. со­стоя­ние, пе­ре­да­ёт­ся элек­тро­ну (1), ока­зав­ше­му­ся на воз­бу­ж­дён­ном уров­не, и эмис­сия по­яв­ля­ет­ся при ус­ло­вии $ℰ_v$>Φ, где $ℰ_v$ – энер­гия воз­бу­ж­де­ния ато­ма. КЭЭ про­ис­хо­дит за счёт ки­не­тич. энер­гии на­ле­таю­щей атом­ной час­ти­цы и, как след­ст­вие, име­ет ниж­ний по­рог по ско­ро­сти.

ПЭЭ ле­жит в ос­но­ве ион­но-ней­тра­ли­за­ци­он­ной спек­тро­ско­пии – ме­то­да, по­зво­ляю­ще­го ис­сле­до­вать плот­ность элек­трон­ных со­стоя­ний по­верх­но­ст­но­го слоя твёр­до­го те­ла.