“信号调制法”研究电子诱导脱附——基本原理及误差分析

电子诱导脱附是近年来在真空科学与表面科学领域内的热门研究课题。它不仅作为研究和探讨原子激发过程以及电子能量传输机制的有效手段，而且已经逐渐成为获取表面和界面结构、状态等信息的有效方法。“信号调制法”是利用脉冲电流能量调制的电子探束取代传统的直流电子探束，并通过测量电子诱导脱附产物引起的压强变化量，来研究电子诱导脱附的新方法。本系统地介绍了该方法的基本原理，并从理论上对该方法带来的测量误差进行了分析。     

利用脉冲调制电子探束测量电子诱导脱附阈值能量

本文介绍脉冲调制电子探束测量电子诱导脱附阈值能量方法的原理 ,同时给出该法进行电子诱导脱附阈值能量测量的实验及结果。与传统的直流电子探束测量电子诱导脱附阈值能量的方法相比 ,使得测量设备简化的同时 ,有效地提高测量的准确性和精度 ,使电子诱导脱附阈值能量的测量拓展到高真空的范围。     

利用脉冲调制电子探束测量电子诱导脱附阈值能量

本介绍脉冲调制电子探束测量电子诱导脱附阈值能量方法的原理，同时给出该法进行电子诱导脱附阈值能量测量的实验及结果，与传统的直流电子探束测量电子诱导脱附阈值能量的方法相比，使得测量设备简化的同时，有效地提高测量的准确性和精度，使电子诱导脱附阈值能量的测量拓展到高真空的范围。     

N2在多晶Ni表面电子诱导脱附的实验研究

电子诱导脱附是近年来在真空科学与表面科学领域内的热门研究课题。电子诱导脱附不仅作为研究和探讨原子激发过程以及电子能量传输机制的有效手段,而且已经逐渐成为获取表面和界面结构、状态等信息的有效方法。本文介绍了利用两种实验装置研究N2在多晶Ni表面的电子诱导脱附实验,测量了(1×10~(-3) Pa)条件下,N2在多晶Ni表面的脱附产额、电子诱导脱附阈值能量等重要的物理参量。实验研究工作不仅为进一步深入理解和探讨电子诱导脱附内在机制提供了直接的实验依据,而且对表面吸附状态、吸附-脱附过程等理论研究工作以及真空测量、电子轰击除气等工程应用工作都有重要意义。     

分子束研究气体分子在表面吸脱附动力学

分子束技术与表面电子谱、气体质谱分析技术相结合,形成分子束-表面散射谱,它是研究气体-表面相互作用动力学的有力工具.它的主要突破在于从分子(原子)量度来揭示诸如表面吸附、脱附、催化、腐蚀和能量适应等气体-表面作用过程.本文首先概述了表面吸附、脱附过程及类型,接着叙述了本实验室自行研制的分子束-表面散射装置的总体设计及用来研究表面吸脱附的实验技术.最后举例说明分子束技术在研究表面吸脱附中的应用.     

基于电子诱导脱附的气体解吸实验装置研究

电子诱导脱附是指荷能电子轰击吸附了气体分子的材料表面,使得气体分子解吸出来的现象。在同步辐射光源、热阴极电离规和真空微电子器件等部件中,上述脱附气载是影响系统真空度和阴极寿命的主要因素。本文以日本光子工厂电子诱导脱附(KEK-ESD)装置试验数据为参考,研制了一台在150e V～1000e V电子能量范围内测量材料电子解吸系数的试验装置,并同KEK-ESD无氧铜材料试验数据进行了对比,证明本装置能有效测试材料表面的电子解吸系数。     

分子束张弛谱——一种研究材料表面特性的近代方法

分子束张弛谱是诸如分子束、质谱、表面分析等技术相结合的产物,它是一种研究材料表面特性的有效手段。它的主要突破在于能从分子(原子)量度来研究诸如表面吸附、脱附、催化、腐蚀、能量适应等宏观气体——表面过程。本文论述了分子束张弛谱的基本原理,实验装置与技术。并举例说明这种方法的某些应用。     

信号调制法测量中性粒子ESD脱附截面

SD截面是电子诱导脱附研究中的用以描述脱附产物的一个重要物理量 ,中性粒子ESD脱附截面的测量一直是ESD截面测量中比较难以解决的问题。本文介绍了利用信号调制法测量了中性粒子ESD脱附截面的原理 ,同时利用该方法测量了 1× 10 -3 Pa下 ,N2 从多晶W表面脱附时N2 的中性脱附产物的ESD截面 ,并对实验方法及测量结果进行了分析讨论。该方法有效地解决了中性粒子ESD截面的测量问题     

电子诱导脱附的F~ 及其特性

本文通过俄歇电子谱(AES)、二次离子质谱(SIMS)和电子诱导脱附离子质谱(ESDMS)的测量与分析,论证了电子诱导脱附的质荷比M/e=19的正离子是F~ 而不是H_3O~ 。实测表明在某些情况下ESD法检测氟(F)的灵敏度比AES高10~3,与SIMS法相当。由于使用电子束作探针,其空间分辨率高,对表面损伤小。因此,预期它在检测表面氟或氟化物的污染方面可成为一个极有用的方法。     

表面脱附(二)

§2.1热脱附 吸附分子在热能量作用下释离表面的热脱附(即通常的表面脱附)与表面吸附是同一个问题的两个方面,它们在固一气界面上是同时存在的。在一定的条件下,当吸附速率超过脱附速率时就呈现气体在表面上的吸附现象;反之,就呈现脱附现象。如果吸附速率与脱附速率相等,就达到了吸附平衡,这时单位时间落在表面上并被吸附的分子数与自表面上重新释出的分子数相等,即在真空系统的排气过程中系统内压强不断降低,上 相应减小,破坏了表面上的吸附平衡。脱附的气体使表现的系统抽气速率降低,并最终构成了限制极限压强的一个重要因素。 在吸附过程…     

掺硼金刚石薄膜二次电子发射特性的研究

掺硼金刚石薄膜具有负电子亲和势和良好的电子运输性能且容易制备,作为冷阴极材料在图像显示技术和真空技术等方面都有着巨大的应用价值,引起人们的注意.从二次电子发射的机理以及影响二次电子发射系数的因素等方面,对如何利用MPCVD法制备出高二次电子发射系数的掺硼金刚石薄膜进行了综述.论述表明通过合适的工艺条件,对薄膜表面进行适当的处理,是可以制备出高二次电子发射系数的阴极用金刚石薄膜的.     

Surface analysis with heavy ion induced Auger electrons; basic properties of a new method for materials sciences

Heavy ion induced Auger electron spectroscopy is presented as a new tool for surface analysis. In contrast to conventional Auger electron spectroscopy using electron excitation, the new technique offers the advantage of selective excitation of specific impurity elements present in a solid matrix by choosing a proper value of projectile mass and projective energy. The technique is characterized by very fast rising cross-sections at threshold. The cross-sections can be very large in comparison to electron excitation. Due to the high energy loss of heavy ions at the energies applied, the projectiles are probing a very thin surface layer of the sample. Another benefit of heavy ion excitation is the possibility of simultaneous detection of back scattered heavy ions as well as the possibility for detection of ultra soft X-rays. In this way three complementary techniques are available simultaneously for mutual comparison.     

Synthesis of size-controlled Bi particles by electrochemical deposition

Small sized bismuth particles are prepared by an electrochemical method using a triple voltage pulse technique. The bath composition and electrochemical parameters are optimized to yield monodisperse particles. The particles have been characterized by scanning electron microscopy, transmission electron microscopy, energy dispersive X-ray analysis, X-ray photoelectron spectroscopy, UV-visible spectroscopy and X-ray diffraction technique. The particles, as deposited, are highly crystalline in nature and the particle size and shape get tuned depending on the conditions of deposition.     

高分辨率定量电子显微学的发展及其在材料科学中的应用

本文综述了与高分辨率定量电子显微学有关的电子显微镜和相关技术，电子显微技术的发展现状及展望，材料结构和缺陷的原子尺度直接观察与计算机模拟综合对比研究愉及电镜的三级像散，彗差和薄膜效应等因素影响定量高分辨电子显微镜测量结果的研究现状。     

Lithography-free fabrication of high quality substrate-supported and freestanding graphene devices

We present a lithography-free technique for fabrication of clean, high quality graphene devices. This technique is based on evaporation through hard Si shadow masks, and eliminates contaminants introduced by lithographical processes. We demonstrate that devices fabricated by this technique have significantly higher mobility values than those obtained by standard electron beam lithography. To obtain ultra-high mobility devices, we extend this technique to fabricate suspended graphene samples with mobilities as high as 120 000 cm²/(V·s).     

An efficient novel low voltage field electron emitter with cathode consisting of template synthesized copper microarrays

Synthesis of copper microstructures was done using the electrochemical template technique using the NTF (Nuclear Track Filter). The NTF was fabricated using the polycarbonate SSNTD (Solid State Nuclear Track Detector) which was created by irradiation of Uranium ions. The synthesized copper microstructures were further used to fabricate a novel low voltage field electron emitter. As compared to traditional technique of lithography-based nano/micro fabrication, template synthesis is a simple technique, where pores of NTFs are used as templates and by using a suitable electrochemical cell design, any type of nano/microstructures can be fabricated. The present paper envisages the production of nuclear track filters and fabrication of copper microstructures through galvanic replication. The studies also reports first time, a excellent low voltage field electron emitter fabricated by using copper microstructures in comparison to the earlier work. This low voltage field electron emitter being a novel cold cathode emitter can be a potential candidate for an energy saving devices.     

乙醇催化燃烧法制备竹节形碳纳米管

乙醇催化燃烧法可以方便的制备出碳纳米管和碳纳米纤维。介绍采用该方法制备出一种独特的竹节形的碳纳米管，利用乙醇作为碳源和燃料，提供材料生长所需的能量；利用Cu薄片作为基底；利用FeCl3或Fe（NO3）3作为催化剂先体。通过扫描电子显微镜（SEM），透射电子显微镜（TEM），对黑色絮状的沉积产物进行表征。实验结果表明，产物中的碳纳米管具有较好的竹节形结构。实验也表明制备的竹节形碳纳米管的形貌和微结构与其独特的制备条件有关，如：火焰的抖动，催化剂先体溶液的浓度，制备时间等。并对竹节形碳纳米管的形貌和生长机制进行了详细的讨论。     

碳纳米管的催化裂解聚苯乙烯法的制备及其表征研究

利用流动催化裂解法以聚苯乙烯为碳源,二茂铁为催化剂前躯体制备出了碳纳米管.用扫描电子显微镜,透射电子显微镜,拉曼光谱和X射线衍射对碳纳米管的结构进行了表征.再者,通过导入噻吩,合成了一种有很多细碳纳米管分支的碳纳米管.该制备过程工艺简单,碳源价格低廉.利用这个方法,通过控制条件,可得到不同结构的碳纳米管.     

多方向生长碳纳米纤维的催化燃烧制备

介绍一种简单的合成具有多方向生长结构的碳纳米纤维的工艺。该工艺采用甲醇作为碳源，在铜基底上，以硝酸镍作为催化剂先体，经甲醇催化燃烧分解直接合成该结构材料，而无需任何模板。通过扫描电子显微镜的表征，不同分支结构的碳纳米纤维被合成。透射电子显微镜的结果表明，该样品具有较好的微结构。