Electron-stimulated desorption of cesium atoms from cesium layers adsorbed on gold-covered tungsten

Abstract

The electron-stimulated desorption (ESD) yields and energy distributions (ED) for neutral cesium atoms have been measured from cesium layers adsorbed on a gold-covered tungsten surface as a function of electron energy, gold film thickness, cesium coverage and substrate temperature. The measurements have been carried out using a time-of-flight method and surface ionization detector in the temperature range 160-300 K. A measurable ESD yield for Cs atoms is observed only after deposition of more than one monolayer of gold and cesium on a tungsten surface at a temperature T = 300 K, which is accompanied by the formation of a CsAu semiconductor film covered with a cesium atom monolayer. The Cs atom ESD yield as a function of incident electron energy has a resonant character and consists of two peaks, the appearance of which depends on both electron energy and substrate temperature. The first peak has an appearance threshold at an electron energy of 57 eV and a substrate temperature of 300 K that is due to Au 5p3/2 core level excitation in the substrate. The second peak appears at an electron energy of 24 eV and a substrate temperature of 160 K. It is associated with a Cs 5s core level excitation in the Cs adsorbed layer. The Au 5p3/2 level excitation corresponds to a single broad peak in the ED with a maximum at a kinetic energy of 0.45 eV at a substrate temperature T = 300 K, which is split into two peaks with maxima at kinetic energies of 0.36 and 0.45 eV at a substrate temperature of 160 K, associated with different Cs atom ESD channels. The Cs 5s level excitation leads to an ED for Cs atoms with a maximum at a kinetic energy of ∼ 0.57 eV which exists only at T < 240 K and low Cs concentrations. The mechanisms for all the Cs atom ESD channels are proposed and compared with the Na atom ESD channels in the Na-Au-W system.

Электронно-Стимулированная Десорбция Атомов Цезия С Графена На Иридии

“…Облучение электронами поверхности твердого тела с адсорбированными атомами металлов может приводить к электронностимулированной десорбции (ЭСД) нейтральных адатомов металлов, если время жизни возбужденного состояния связи адсорбированная частица−поверхность достаточно велико для разрыва этой связи и удаления частицы от поверхности. Физические основы ЭСД рассмотрены в работах [1][2][3][4][5][6][7].…”

“…Поэтому уже само наличие ЭСД адатомов металлов в той или иной адсорбционной системе традиционно рассматривается как прямое свидетельство неметаллической природы околоповерхностной области подложки [1,2]. В качестве изолирующей прослойки между металлическим адсорбатом и металлической поверхностью ранее нами использовались адсорбированные слои кислорода [4,5], германия [6] и интерметаллид золота [7]. На таких поверхностях наблюдается ЭСД атомов Li [4], K [4,5], Na [4], Cs [4][5][6][7] и Ba [4].…”

Выход Электронно-Стимулированной Десорбции И Глубина Проникновения Возбуждающих Электронов

“…ЭСД ранее успешно использовалась при исследовании адсорбции щелочных металлов (ЩМ) на различных металлических и полупровод-никовых подложках, что позволило предложить модель ЭСД нейтраль-ных частиц на основе оже-стимулированной десорбции и на ее основе интерпретировать полученные результаты по ЭСД атомов щелочных, щелочноземельных и редкоземельных металлов (РЗМ) с подложек различной природы [2][3][4][5][6]. В дальнейшем данная модель была модер-низирована и детально проработана, а ее ключевым элементом стало наличие локального состояния вблизи дна зоны проводимости [7,8].…”

“…ЭСД атомов ЩМ и РЗМ как метод исследования адсорбционных систем и тонких пленок обладает высокой чувствительностью и к электронной структуре, и к адсорбционным состояниям исследуемых систем [2][3][4][5][6][7][8].…”

EFFECT OF CHARGE TRANSFER IN SEMICONDUCTOR FILMS NaAuy ON ITS EMISSION PROPERTIES

“…Зависимость электронного строения полупроводника от количества натрия в соединении обеспечивает изменчивость эмиссионных свойств эмиттеров ионов, изготовленных из интерметаллидов. Настоящая работа продолжает цикл работ по исследованию процессов формирования ультратонких пленок полупроводника xy Me Au при высоких температурах [6][7][8][9][10], а также по изучению влияния на их каталитические и эмиссионные характеристики внешних воздействий, таких как напыление на поверхность атомов и молекул, внешнее электрическое поле, световое воздействие и радиационное облучение [7][8][9][10][11][12][13]. При термоэмиссии ионов поверхность и приповерхностная область полупроводника принимают участие в обмене зарядами и частицами, установлении локальных равновесий концентраций частиц и зарядов при заданных внешних условиях: поток частиц на поверхность и внешнее электрическое поле.…”