Экзоэлектронная эмиссия

Кинетическая ионно-электронная эмиссия

Кинетической ионно-электронной эмиссией называется испускание телом электронов при бомбардировке его поверхности ионами в том случае, когда источником энергии возбуждения электронов тела является кинетическая энергия падающих на его поверхность ионов. Явление характеризуется коэффициентом g_k,равным отношению тока эмитированных электронов к току падающих ионов.

Экзоэлектронная эмиссия состоит в испускании электронов поверхностями тел после воздействия на эти поверхности механической обработкой, газовым разрядом, облучением ультрафиолетовыми или рентгеновскими лучами. Эмиссия под действием последних двух причин наблюдалась только у диэлектриков. Токи экзоэлектронной эмиссии очень малы и их можно обнаружить только с помощью счетчиков. Со временем эмиссия падает. Этот вид эмиссии изучен слабо и не имеет общепринятого объяснения. Очевидно, что внешнее воздействие создает на поверхности какие-то нарушения равновесного состояния и переводит ее в состояние с большей энергией. Избыток энергии при переходе в равновесное состояние за счет какого-то механизма (а возможно, разных механизмов при различных воздействиях на поверхность) передается электронам тела, которые затем и испускаются. Таким образом, источником энергии возбуждения электронов является энергия, запасенная поверхностью тела при предшествующем на нее воздействии.

10.6 Потенциальная ионно-электронная эмиссия
(потенциальное вырывание)

В случае потенциальной ионно-электронной эмиссии область пространства с U(x) < 0 создается вблизи поверхности тела при помещении около нее положительного иона. Возможные значения энергии электронов в этой кулоновской потенциальной яме могут быть и отрицательны. В отличие от случая с внешним полем, эти отрицательные значения ,,, могут быть дискретны. Можно подобрать, в частности, такое тело и такой ион, чтобы наинизший свободный уровень энергии в ионе лежал ниже занятых уровней в эмиттере. Тогда электрон тела с энергией путем туннельного эффекта сможет из него перейти в потенциальную яму на уровень < и нейтрализовать ион. Но такой переход должен сопровождаться выделением избытка энергии, равного разности уровней энергии электрона в теле и в ионе – . Эта энергия может быть либо передана другому электрону тела с начальной энергией (оже-процесс),либо выделена в виде кванта света. Второй процесс обладает меньшей вероятностью. В случае, если энергия возбужденного электрона = + (– )окажется большей нуля, он сможет выйти из эмиттера. Таким образом, в акте эмиссии участвуют два электрона тела: один освобождает энергию путем туннельного перехода из тела к иону с нейтрализацией последнего, другой получает эту энергию возбуждения и выходит из тела, т.е. имеем и процесс туннельного перехода, и процесс возбуждения.