Turli ion zarralar sepiladigan elektron foton va sirt usullari ikkinchi ion emissiya

§4.2. Klaster va ko'p atomli komponentlar emissiyasi
aralashmalar
qachon
bombardimon qilish
yagona kristalli
silikon,
au Klaster ionlari bilan qotishma
m
-
.
Ushbu paragraf qiyosiy natijalarni taqdim etadi
ikkilamchi ion emissiyasi bo'yicha tadqiqotlar va olingan spektrlar
kremniy monokristallni au Klaster ionlari bilan bombardimon qilish
m
-
(m = 1–5)
sirtda adsorbsiyalangan zarralar qatlami mavjud bo'lganda.
Ikkilamchi ion emissiyasining to'liq massalari o'rganildi
borni qotishma sifatida o'z ichiga olgan silikon monokristalni bombardimon qilish
bu erda, au Klaster ionlari
m
-
(m = 1-5) 6 energiya oralig'ida–
O'tish: saytda harakatlanish, qidiruv Olingan ikkilamchi ionlarning massa spektrlari klasterdan iborat
si ionlari
n
+
(n = 1-11), turli aralashmalarning ionlari (B, C, N, Au) va heteroatomlar
turli aralashmalarning atomlarini o'z ichiga olgan molekulyar ionlar. Chunki
asosiy Klaster ionlarining oqim zichligi kerakli darajaga yo'l qo'ymaydi
adsorbsiyalangan zarrachalarning qoplamasidan, tozalikdan sirtni tozalash
78
sirtlar elektron bombardimon qilish orqali tartibga solingan
o'lchov va o'lchovlardan oldin amalga oshirilgan nur va issiqlik
ikkilamchi ion emissiya spektrlarini ro'yxatga olish jarayoni. Holda
issiqlik bilan erishilgan maksimal sirt tozaligi
Uzoq vaqt davomida 800°C va uzoq muddatli bombardimon
elektronlar (2 keV, 20 ma) ikkilamchi ionlar spektrini yozishdan oldin va
o'lchash davomida 600°C harorat saqlab, mass-spektri b
asosan kümelenmiş silikon ionlari va b ionlaridan iborat
+
, Si
2
N
+
, Si
3
C
+
va
Si
3
B
+
, Si
2
N
+
, maksimal intensivlik bilan ajralib turadi. Haqida
shakl. 4.6 ikkilamchi klasterli ionlarning chiqarilishiga bog'liq
18 keV energiyasi bilan maqsadli si toza sirtini bombardimon qilish
au Klaster ionlari
m
-
(m = 1-5), asosiy oqimga normalizatsiya qilingan
elektronlar. Emissiyaning sezilarli chiziqli bo'lmagan o'sishi kuzatiladi
ikkilamchi Klaster ionlari b atomlari sonining ko'payishi bilan
Klaster ionlari bombardimon. Ortib borayotgan emissiya chiqish
portlash sodir bo'lgan Klaster ionini tashkil etuvchi atomlarning soni,
katta ikkilamchi klasterli ionlar uchun eng aniq
atomlar soni. Shakl bo'yicha. 4.7 shunga o'xshash rasm olinganligini ko'rsatadi
xuddi shu silikon maqsadni bombardimon qilishda
adsorbsiyalangan qatlamni o'z ichiga olgan 24 soat davomida qoldiq vakuum
sirtdagi atomlar. Ikkilamchi Klaster chiqimlarini solishtirishda
toza sirt va adsorbsiyalangan sirt uchun ionlar
atomlar tomonidan quyidagi asosiy naqshlarni aniqlash mumkin:
- ikkilamchi Klaster ionlarining chiqishida kuzatilgan pasayish
n ortishi maqsadli sirt uchun ko'proq ahamiyatga ega
adsorbsiyalangan atomlar.
- atomik ionlar bilan bombardimon qilinganida, chiqishning pasayishi
adsorbsion qatlam hosil bo'lganda ikkilamchi Klaster ionlari
sirtlar yanada aniq. Qachon tushgan atomlar soni
79
Shakl. 4.6. Ikkilamchi klasterli si ionlarining chiqish jadvallari
n
+
,
bombardimon paytida asosiy ionlarning oqimiga nisbatan normalizatsiya qilingan
sof yuzasi Klaster au ionlari bilan silikonli maqsad
m
-
(m =
1–5).
Shakl. 4.7. Sirtdan ikkilamchi Klaster ionlarining chiqish grafikalari
silikon maqsadli adsorbsiyalangan atomlar bilan qoplangan, normalizatsiya qilingan
asosiy ionlarning oqimida, au Klaster ionlari bilan bombardimon qilinganida
m
-
(m =
1–5),
80
Klaster ion ortadi, ikkilamchi Klaster ishlab chiqarish farq
toza sirt va qatlamni o'z ichiga olgan sirt uchun ionlar
adsorbsiyalangan atomlar keskin kamayadi. Misol uchun, atomlarning chiqishi
si ionlari
+
qatlam bilan qoplangan sirt uchun 2,1 marta kamayadi
adsorbsiya qilingan atomlar, Au atomik ionlari bilan bombardimon qilingan
-
bu shunday
olti tomonli Klaster ioni Si uchun 150 marta kamaytirish
6
+
.
Klaster tomonidan bombardimon paytida emissiya chiqishining o'xshash pasayishi
si uchun 1,8 marta ionlar
+
va ikkilamchi ionlar uchun 10 marta. Eng ko'p
ikkilamchi Klaster ionlarining chiqarilishini kamaytirishning mumkin bo'lgan sababi
adsorbsion qatlam hosil bo'lganda, chiqish raqobati bilan bog'liq
kremniy atomlari bilan birga o'z ichiga olgan Klaster ionlari va ionlari
adsorbsiyalangan atomlar. Ma'lumki, atom bombasi bilan bombardimon qilinganida
keV - energiyali ionlar sirtdagi monoslali atomlarning nisbati
atomizatsiyalangan zarralar 80-90% [18; p. 311] ga etadi. Bombardimon paytida
Klaster ionlari o'rta zarrachalar emissiya tabiati keskin o'zgaradi.
Ta'siri ostida kompyuter simulyatsiya chiqish natijalari
Klaster ionlari o'rta zarrachalar chiqish katta chuqurligini ko'rsatadi
va hatto kraterlarning shakllanishi [105; C. 687]. Oddiy ingl uchun
Klaster va fazoviy harakat farq taqdim etadi
atom ionlarining shakl ko'rsatilgan. 4.8 to'qnashuv kaskadining sxemasi
(ikkinchi atomizatsiyalangan zarrachalarning chiqish joylari)
D bilan qoplangan maqsadlar
s
- adsorbsiyalangan atomlarning qalin qismi
yarim sharning yaqinlashuvi. Emissiya maydonining yarim sharsimon shakli
ionlarning tushgan energiya keviga mos keladi. Chunki atomlar soni
tushgan Klaster ionlari m o'sadi, yarim sharning radiusi R
m
, unda
ikkilamchi zarralarning püskürtülmesi bor, ortadi va nisbiy nisbati
sirtda adsorbsiyalanadigan atomlarning hissasi kamayadi. Bilan
boshqa tomondan, adsorbsion qalinligini baholash mumkin
turli Klaster va heteroatomik chiqishni tahlil qilish asosida qatlamlar
agar R ma'lum bo'lsa, tushgan klasterdagi atomlar sonining ko'payishi bilan ionlar
m
.
81
Shakl. 4.8. Ikkinchi atomizatsiyalangan zarrachalarning chiqish maydoni sxemasi
yuzasi qoplangan holda uchun Klaster ionlari bilan bombardimon
qalin qatlam D
s
adsorbsiyalangan atomlar.
Shunisi e'tiborga loyiqki, qatlamning qalinligi profilni ro'yxatdan o'tkazmasdan baholanishi mumkin
ikkilamchi-ionli massa spektrometriyasida ishlatiladigan odatiy usul.
Bu natijalarni statistik qayta ishlash orqali amalga oshirilishi mumkin
individual tushgan ion ta'siri ostida emissiya o'lchovlari. Shunday qilib
shunday qilib, Klaster ionlari tushib maxsus rol o'ynashi mumkin
zarrachalar paydo bo'lishining chuqurligini baholashda subnanoximal namuna,
sirt ustida adsorbsiyalangan [3a; p. 46-150].
Ko'p sonli ikkilamchi heteroatomik ionlar mavjud
vodorod, uglerod va kislorod atomlari, shuningdek gidroksidi metallarning cho'qqilari
adsorbsiyalangan atomlar bilan qoplangan sirt uchun kuzatilgan. Haqida
shakl. 4.9 turli xil kremniy o'z ichiga olgan chiqindilar uchun qaramlikni ko'rsatadi
heteroatomik ionlar tushgan Klaster ionidagi atomlarning sonidan.
M ortishi bilan ikkinchi darajali ionlarning chiqishi (ko'pchilik
82
ko'p atomli ikkilamchi ionlar uchun ishlatiladigan holatlar)
VIMSNING asosiy muntazamligi. Chiqishning engil pasayishi
sih ionlari
+
m ortishi bilan-juda qiziqarli fakt
tegishli molekulalarning sof sirt holati. Bu mumkin
ushbu ta'sir qisman vodorod atomlarining termodesorbsiyasi bilan bog'liq
termal maksimal hosil bo'lish natijasida kaskadli maydon
Klaster bombardimon qilish. Shakl bo'yicha. 4.10 chiqish qaramligini taqdim etadi
tushgan ionlardagi atomlar sonidan gidroksidi metall ionlari. Buni ko'rish mumkin
barcha gidroksidi metall ionlari nisbatan past (deyarli
ikki marta) atomik dan o'tish paytida chiqish sinxron o'sish
besh atomli tushgan ion. Bu ularning joylashuvini ko'rsatadi
sirt. Ishqoriy ionlarning quasiteple taqsimlanishi bilan tavsiflanadi. Emas
gidroksidi metall ionlarining chiqishlarida asosiy hissa bo'lishi mumkin
ion-stimulyatsiya qilingan desorbsiya amalga oshiriladi. Bunday holda, mantiqiy
ularning chiqishi kaskad maydoniga mutanosib deb taxmin qilish
sirt ustida chiqish, ya'ni R
m
2
. Ushbu taxmin asosida,
faol r qiymati
m
gidroksidi ionlarning chiqishlarini o'lchash orqali baholanishi mumkin.
Klaster ionlarini qo'llashning eng muhim sohalaridan biri ularning
VIMSDA chig'anoqlar sifatida foydalanish, bir nechta
katta molekulyar ikkilamchi ionlarning ishlab chiqarilishini oshirish. [104; C. 522 yilda,
107; p. 469-472, 14a; p. 49-52,] "Klaster" usuli taklif qilindi va ishlab chiqildi-
VIMS-bu sezgirlikni sezilarli darajada oshirishga imkon beruvchi "molekula"
Kremniydagi aralashmalarni VIMS - tahlil qilish
Klaster ionlari-snaryadlar va molekulyar ikkilamchi ionlar (o'z ichiga olgan
b, C va N aralashmalari tahlil qilinadi). Sirt qoplangan holda
adsorbsiya qilingan atomlar, yuqori balandliklar kuzatildi
bor, uglerod, kislorod va azotni o'z ichiga olgan ikkilamchi ionlar. Shakl bo'yicha.
4.11 a) va 4.11 b) chiqishning eng ko'p bog'liqligini ko'rsatadi
bu elementlarning atomlarini o'z ichiga olgan yuqori ikkinchi darajali ionlar [3a; C.
85–89].
83
Shakl. 4.9. Turli xil silikonli heteroatomik chiqimlar
tushgan Klaster oltin ionlarida atomlarning soniga qarab ionlar.
Shakl. 4.10. Miqdori qarab gidroksidi ion chiqishi
tushgan Klaster oltin ionlarida atomlar.
84
Shakl. 4.11. Eng kuchli ikkinchi darajali ionlarning chiqishi,
(a) bor va uglerod va (b) kislorod va azot atomlarini o'z ichiga olgan
tushgan Klaster ionidagi atomlarning soni.
Bu ro'yxatga olish sezgirligini oshirish ta'sirini taqqoslab
atomik tushgan ionlardan besh atomli s ga o'tishda aralashmalar
ma'lumotlar [2A; C. 146-150, 105; C.687] sof silikon yuzasi uchun, mumkin
borga nisbatan sezgirlikning oshishi degan xulosaga kelish uchun,
85
metod bilan ro'yxatga olingan uglerod va ayniqsa azot
"Klaster-Vimsmolekula" va shuningdek, sirt adsorbsion bilan qoplangan
qatlam. Biroq, bu ro'yxatga olish sezgirligining oshishi kamroq
silikonning toza yuzasiga nisbatan ifodalangan.