Детекторні системи типу сцинтилятор-фотопомножувач 72

ПРИЛАДИ І МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ ПЛІВКОВИХ МАТЕРІАЛІВ

Рекомендовано Міністерством освіти і науки України як навчальний посібник для студентів вищих навчальних закладів, що навчаються за напрямом “Електронні пристрої та системи”

Суми

Вид-во СумДУ

УДК 621.385.833(075.8)

П 84

Рекомендовано Міністерством освіти і науки України

(лист № 14/18–Г–2135 від 30 листопада 2007 р.)

Рецензенти:

д-р фіз.-мат. наук, проф. Г.С. Воробйов

(Сумський державний університет);

д-р фіз.-мат. наук, проф. М.О. Галущак

(НТУ нафти і газу, м. Івано-Франківськ);

канд. техн. наук, доц. С.П. Зелев

(ВАТ «СЕЛМІ», м. Суми)

Проценко І.Ю., Чорноус А.М., Проценко С.І.

П 84 Прилади і методи дослідження плівкових матеріалів /За загальною редакцією проф. І.Ю. Проценка: Навчальний посібник. - Суми: Вид-во СумДУ, 2007.-264 с.

ISBN 978-966-657-157-4

У навчальному посібнику розглянуті питання будови та принципу роботи електронно-променевих і спектральних приладів, таких, як просвічуючі та растрові електронні мікроскопи, електронографи, рентгенівські апарати, прилади мікрорентгенівського аналізу, оже-електронної спектроскопії та вторинно-іонної мас-спектрометрії. Викладені експериментальні методи дослідження кристалічної будови та хімічного й елементного складу плівкових матеріалів.

Навчальний посібник призначено для студентів вищих навчальних закладів, що навчаються за напрямом “Електронні пристрої та системи”.

УДК 621.385.833(075.8)

© І.Ю. Проценко,

А.М. Чорноус,

С.І. Проценко

ISBN 978-966-657-157-4 © Вид-во СумДУ, 2007

ЗМІСТ

С.

Передмова................................................................................ 7

Частина 1 Будова та принцип роботи електронно-променевих приладів 8

Вступ........................................................................................ 8

Розділ 1 Взаємодія пучка електронів з твердим тілом..................... 9

1 Розсіювання пучка електронів.......................................... 9

1.1 Поняття про розсіювання............................................ 9

1.2 Пружне розсіювання................................................. 11

1.3 Непружне розсіювання............................................. 11

2 Область взаємодії пучка електронів з твердим тілом... 16

3 Відбиті електрони............................................................ 25

3.1 Коефіцієнт відбиття................................................... 25

Залежність коефіцієнта відбиття від атомного номера 26

Залежність коефіцієнта відбиття від енергії та

кута нахилу пучка.................................................... 27

Розподіл за енергіями, кутами та просторовий розподіл 28

4 Процеси, обумовлені непружним розсіюванням.......... 31

4.1 Вторинні електрони.................................................. 31

4.2 Безперервне рентгенівське випромінювання……...35

Характеристичне рентгенівське випромінювання 37

4.4 Оже-електрони........................................................... 46

4.5 Катодолюмінесценція............................................... 49

5 Висновки........................................................................... 49

Задачі до розділу 1................................................................ 51

Список літератури до розділу 1.......................................... 55

Розділ 2 Конструкція та принцип роботи растрового електронного мікроскопа 56

1 Розвиток растрової електронної мікроскопії................. 56

2 Будова РЕМ....................................................................... 57

3 Побудова зображення..................................................... 63

4 Збільшення....................................................................... 65

5 Глибина фокуса............................................................... 67

6 Спотворення зображення............................................... 69

7 Детектори електронів..................................................... 71

Детекторні системи типу сцинтилятор-фотопомножувач 72

7.2 Твердотільні детектори............................................. 74

7.3 Зразок у ролі детектора (струм мішені)................... 76

8 Детектори рентгенівського випромінювання.............. 77

8.1 Спектрометр із дисперсією за довжинами хвиль... 77