DETAILY VÝZNAMNÉHO VÝSLEDKU
| Nové jevy při excitaci elektronů a iontů z povrchu pevných látek |
| Ing. Zdeněk Šroubek, DrSc. |
| Rok: 2000 |
| Mechanismus emise elektronů z feroelektrik vystavených rychlým napětovým změnám byl v posledních letech intenzivně studován z hlediska použití tohoto efektu k realizaci výkonných studených katod nového typu. Dosud však není vyjasněno, zda mechanismus této emise spočívá v elektron-elektronové repulsi na povrchu rychle přepolarizovaného dielektrika nebo zda jsou elektrony generovány v tak zvané povrchové „flashover plasma“ (viz např. Riege H., Boscolo I., Henderek J., Herleb J.: „Electron emission from ferroelectrics“, J.Appl.Phys. 84, 1602-1614, 1998; Dunaevsky A., Krasik E., Felsteiner J., Dorfman S.: „Plasma assisted processes on ferroelectric surfaces“, J.Appl.Phys. 85, 8464-8473, 1999). Nebylo také jasné, zda ionty, kladné nebo záporné, jsou generovány současně s elektrony. Mikroskopické procesy probíhající na površích rychle polarizovaných nebo přepolarizovaných dielektrik zahrnují i mechanizmy elektronové a iontové emise z povrchů pevných látek bombardovaných atomovými částicemi. Atomárně vybuzené emise byly v ÚRE již dříve intenzivně studovány jak teoreticky, tak i experimentálně. Experimenty byly prováděny na ultravakuovém průletovém hmotovém spektrometru. Tento spektrometer, společně s nanosekundovou pulzní technikou, byl použit i ke studiu napěťově indukované emise z dielektrik. Touto technikou bylo poprvé změřeno hmotové spektrum iontové emise z napětově excitovaných feroelektrik [1]. Bylo rovněž zjišteno relativní časování emise kladných a záporných iontů a elektronů vzhledem k záporným nebo kladným náběhovým hranám excitačních pulzů. Experimenty nasvědčují, že zdrojem iontů je prostorově a časově značně lokalizovaná "flashover plasma" s řadou zajímavých specifik. V nejnovějších experimentech byly použity excitační pulzy s amplitudou pouze 80 V a s délkou trvání 7 ns. Kontakt byl proveden wolframovým hrotem s poloměrem 10 mikrometrů. Výsledky ukazují ,že mikroplasma má poloměr menší než 1 mikrometr s časovým trváním pod 1 ns, s elektronovou teplotou 3eV. Jsou plánovány experimenty s wolframovým hrotem o poloměru 0,1 mikrometrů a s pulzy s trvánim v řádu pikosekund. |
|