物理百科

电子诱导脱附

2022-12-28

electron stimulated desorption,ESD

简介

用低能电子(约几十电子伏特)将固体表面的原子或分子驱入真空的过程.ESD与许多学科有关: 例如由等离子体溅射的薄膜生长中,这是一个不容忽视的过程;以电子为探针的各种测量技术中,这涉及样品的损伤; 医学中的辐照损伤也与这一过程有关; 在表面物理中至今仍对ESD的断键过程感兴趣.形成ESD的机理既不是热脱附也不是溅射过程,因为入射电子的能量不高而电子质量又很小.ESD的机理最早由Menzel与Gomer及Redhead分别独立提出,后来称为MGR模型,认为低能电子辐照固体表面时,可引起吸附分子价电子的Franck-Condon跃迁面,当价电子从成键轨道跃迁到激发态的反键轨道或非键轨道时,吸附分子就处于势能曲线的相斥部分.当激发能大于分子的电离能与解离能之和时,就可发生离子脱附.这种模型成功能说明了F-C跃迁的激发能在0—20eV的ESD.还解释了同位素效应和ESD截面很低的原因.以后的实验表明,ESD可有很高的阈值能量,而且此值与脱附离子的总能级结合能相一致,此外按单电子跃迁的模型不能解释脱附末态的多重电离.为此Knotek和Feibelman提出芯态空穴模型,当光子建立芯态空穴后,可形成不同原子之间的俄歇退激发,导致这两个原子之间的强烈库仑排斥.此模型同样适用于光子诱导脱附(PSD).ESD的一种发展称为电子诱导脱附的离子角分布通过脱附离子的角分布成像可研究分子吸附于表面的几何结构,局域的成键状态,并对配位H取向的研究特别灵敏.

拓展资料

电子诱导