Visualisierung einer Townsend-Lawine , die durch die Erzeugung von Sekundärelektronen in einem elektrischen Feld aufrechterhalten wird

Sekundärelektronen sind Elektronen, die als Ionisationsprodukte entstehen . Sie werden als „Sekundärelektronen“ bezeichnet, weil sie durch andere Strahlung (die Primärstrahlung ) erzeugt werden. Diese Strahlung kann in Form von Ionen , Elektronen oder Photonen mit ausreichend hoher Energie vorliegen, d. h. oberhalb des Ionisationspotenzials . Photoelektronen sind ein Beispiel für Sekundärelektronen, bei denen die Primärstrahlung aus Photonen besteht. In manchen Diskussionen werden Photoelektronen mit höherer Energie (> 50  eV ) weiterhin als „primär“ betrachtet, während die von den Photoelektronen freigesetzten Elektronen als „Sekundärelektronen“ gelten.

Mittlere freie Weglänge niederenergetischer Elektronen. Sekundärelektronen haben im Allgemeinen Energien unter 50 eV. Die Energieverlustrate bei der Elektronenstreuung ist sehr gering, daher weisen die meisten freigesetzten Elektronen Energien unterhalb von 5 eV auf (Seiler, 1983).

Anwendungen

Sekundärelektronen sind auch das wichtigste Mittel zur Bildgebung im Rasterelektronenmikroskop (REM). Die Reichweite der Sekundärelektronen hängt von ihrer Energie ab. Trägt man die mittlere freie Weglänge in Abhängigkeit von der Energie auf, so zeigt sich häufig die sogenannte „universelle Kurve“ [ 1 ] , die Elektronenspektroskopikern und Oberflächenanalytikern vertraut ist. Diese Distanz liegt in Metallen in der Größenordnung von wenigen Nanometern und in Isolatoren in der Größenordnung von einigen zehn Nanometern. [ 2 ] [ 3 ] Diese geringe Distanz ermöglicht die im REM erzielte hohe Auflösung.

Bei SiO₂ beträgt die Reichweite der Sekundärelektronen bei einer Primärelektronenenergie von 100  eV bis zu 20 nm vom Auftreffpunkt. [ 4 ] [ 5 ]

Siehe auch

Referenzen

  1. ^ Zangwill, Andrew (1988). Physik an Oberflächen . Cambridge, Cambridgeshire , New York: Cambridge University Press. S.  21. ISBN 978-0-521-34752-5OCLC  15855885 .​
  2. Seiler , H. (1983). „Sekundärelektronenemission im Rasterelektronenmikroskop“. Journal of Applied Physics . 54 (11). AIP Publishing: R1– R18. Bibcode : 1983JAP....54R...1S . doi : 10.1063/1.332840 . ISSN 0021-8979 . 
  3. ^ Cazaux, Jacques (15. Januar 1999). „Einige Betrachtungen zur Sekundärelektronenemission δ von e−-bestrahlten Isolatoren“. Journal of Applied Physics . 85 (2). AIP Publishing: 1137–1147 . doi : 10.1063/1.369239 . ISSN 0021-8979 . 
  4. Schreiber , E.; Fitting, H.-J. (2002). „Monte-Carlo-Simulation der Sekundärelektronenemission aus dem Isolator SiO₂“. Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena . 124 (1). Elsevier BV: 25–37 . doi : 10.1016/s0368-2048(01)00368-1 . ISSN 0368-2048 . 
  5. Fitting , H.-J.; Boyde, J.; Reinhardt, J. (16. Januar 1984). „Monte-Carlo-Ansatz zur Elektronenemission von SiO₂“. Physica Status Solidi A. 81 ( 1). Wiley: 323–332 . Bibcode : 1984PSSAR..81..323F . doi : 10.1002/pssa.2210810136 . ISSN 0031-8965 .