• Українська
  • English

< | >

 

Фотоелeктронна емісія катода Si–Gd–O

Список № 3 Том. 61    УФЖ 2015, Том. 61, № 3, стp. 259-265          Стаття

Находкін М.Г., Федорченко М.І.

Київський нацiональний унiверситет iменi Тараса Шевченка
(Вул. Володимирська, 64/13, Київ 01601)

Розділ: Тверде тіло
Оригінал тексту:  Український

Абстракт:  Методами фотоелектронної (= 1,9—10,2 еВ) та оже-електронної спектроскопiй дослiджено змiни електронних та емiсiйних властивостей фотокатода на основi багатошарової структури окислених атомiв Gd на пiдкладцi iз Si(100) пiсля напилення на його поверхню додаткових шарiв атомiв Gd та з часом перебування цiєї структури в вакуумi. Було встановлено, що незважаючи на те, що робота виходу фотокатода на окремих етапах дослiджень становила 0,5 еВ, фотоемiсiя реєструвалась лише для ≥ 2,8 еВ. Аналiз отриманих результатiв дослiджень дозволив запропонувати модель iмовiрної енергетичної структури фотокатода, яка узгоджується з експериментальними даними. У вiдповiдностi з цiєю моделлю приповерхнева область фотокатода складається iз Gd2O3 товщиною 1 нм i шириною забороненої зони 5,3 еВ. Вiдстань вiд рiвня Фермi до дна зони провiдностi в об’ємнiй частинi Gd2O3 дорiвнює 2,7 еВ. В забороненiй зонi нижче рiвня Фермi розташованi об’ємнi локалiзованi стани та заповненi поверхневi стани, зумовленi дефектами структури. На поверхнi утворюється складний дипольний шар, вiдповiдальний за зменшення роботи виходу.

Ключові слова:  адсорбцiя, Gd, O, Si(100), окислення, Gd2O3, робота виходу

Література:
1. H.D.B. Gottlob, A. Stefani, and M. Schmidt, J. Vac. Sci. Technol. B 27, 258 (2009).
2. J.H.G. Owen, K. Miki, and D.R. Bowler, J. Mater. Sci. 41, 4568 (2006).
3. D. Lee, D.K. Lim, S.S. Bae, S. Kim, R. Ragan, D.A. Ohlberg, Y. Chen, and R.S. Williams, Appl. Phys. A 80, 1311, (2005).
4. H. Zhanq, Q. Zhanq, G. Zhao, J. Tang, O. Zhou, and L.C. Qin, J. Am. Chem. Soc. 127, 13120 (2005).
5. Byung-Chun, R. Motohash, C. Lorder, and R. Jansen, Nature Mater. 5, 817 (2006).
6. M.G. Nakhodkin and M.I. Fedorchenko, Visn. Kyiv. Univ. Ser. Fiz. Mat. Nauky 4, 261 (2012).
7. M.G. Nakhodkin and M.I. Fedorchenko, Visn. Kyiv. Univ. Ser. Fiz. Mat. Nauky 1, 239 (2014).
8. M.G. Nakhodkin and M.I. Fedorchenko, Ukr. J. Phys. 60, 97 (2015).
9. M.E. Akopyan, I.I. Balyakin, and F.I. Vilesov, Prib. Tekhn. Eksp. N 6, 96 (1961).
10. V.K. Adamchuk, Ph.D. thesis (Leningrad State Univ., Leningrad, 1969) (in Russian).
11. K. Wandelt and C.R. Brundle, Surf. Sci. 157, 162 (1985).
12. G. Molnar, G. Peto, and E. Kotai, Vacuum 41, 1640 (1990).
13. W.A. Henle, M.G. Ramsey, F.P. Netzer, R. Cimino, S. Witzel, and W. Braun, Surf. Sci. 243, 141 (1991).
14. J.C. Chen, G.H. Shen, and L.J. Chen, Appl. Surf. Sci. 142, 291 (1999).
15. Ya.B. Losovyj, D.Wooten, J.C. Santana, J.M. An, K.D. Belashchenko, N. Lozova, J. Petrosky, A. Sokolov, J. Tang, W. Wang, N. Arulsamyand, and P.A. Dowben, J. Phys.: Condens. Matter. 21, 045602 (2009).
16. C.R. Abernathy, A.H. Gila, and A.H. Onstine, J. Semicond. Sci. Technol. 3, No. 1, 13 (2003).
17. Materials and Reliability Handbook for Semiconductor Optical and Electronic Devices, edited by O. Ueda and S.J. Pearton (Springer, New York, 2013).
18. S.S. Derbeneva and S.S. Batsanov, Dokl. AN SSSR 175, 1062 (1967).
19. S.S. Batsanov and E.V. Dulepov, Sov. Phys. Solid State 4, 995 (1965).
20. K.A. Gschneidner, Rare-Earth Alloys (Van Nostrand, Princeton, 1961).
21. Jun-Kyu Yang and Hunng-Ho Park, Appl. Phys. Lett. 87, 022104 (2005).
22. I. Lindau and W.E. Spicer, J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom. 3, 409 (1974).
23. A.A. Pakhnevich, V.V. Bakin, A.V. Yazykov et al., Pis’ma Zh. Eksp. Teor. Fiz. 79, 592 (2004).