Расчет вероятности генерации поверхностных возбуждений электронами, отраженными от поверхности Si

Кремний - основной материал наноэлектроники и солнечной энергетики. На основе кремния в настоящее время создается множество структур, обладающих уникальными свойствами и позволяющих решать прикладные задачи. Одной из областей применения кремния является создание на его основе фотоэлектрических преобразователей для космической и авиационной техники. В перспективе фотоэлектрические приборы на основе кремния могут быть изготовлены из материалов, содержащихся в лунном грунте, и кремний послужит основой для создания космических солнечных электростанций. Контроль элементного состава и физических свойств материалов, используемых в космическом материаловедении, играет важную роль, соответственно, необходимо совершенствовать методы исследования материалов. Методы исследования развиваются как в технологическом направлении, так и в направлении обработки и интерпретации экспериментальных результатов. Одним из распространенных методов исследования поверхности является электронная спектроскопия. При входе и выходе из поверхности электроны генерируют поверхностные возбуждения, которые несут количественную информацию о различных процессах взаимодействия электронов с веществом. Интенсивности Оже- и фотоэлектронных пиков зависят от вероятности неупругого рассеяния как внутри твердого тела, так и в приповерхностном слое. Вероятность генерации электроном поверхностных возбуждений при единичном акте взаимодействия с поверхностью называется поверхностным параметром, является наиболее удобной величиной для описания влияния поверхностных возбуждений на интенсивность Оже-электронов и играет важную роль при количественном анализе в Оже-электронной спектроскопии, рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии, спектроскопии характеристических потерь энергии электронов. В данной работе спектры потерь энергии отраженных электронов получены для серии образцов Si, изготовленных при различных технологических условиях и имеющих разную кристаллографическую ориентацию. Из этих экспериментальных спектров вычислены зависимости произведения средней длины неупругого пробега и дифференциального сечения неупругого рассеяния электронов от потерь энергии электронов. Предложен новый метод определения параметра поверхностных возбуждений в спектроскопии сечения неупругого рассеяния электронов, основанный на разложении этих спектров на пики потерь, описываемые трехпараметрическими универсальными функциями сечения неупругого рассеяния электронов Тоугаарда.