《电子发射与电子能谱》

第一章　热电子发射1

引言1

1　金属中的电子2

1.1　金属的索末菲自由电子模型2

1.2　金属中自由电子的动量与能量5

1.3　金属中电子态的统计分布函数9

2　表面势垒和逸出功14

2.1　表面势垒15

2.2　逸出功18

3　金属的热电子发射公式20

4　半导体和绝缘体中的电子24

4.1　能带的形成24

4.2　半导体中电子的统计分布26

5　半导体的热电子发射公式36

6　逸出功的测量37

7　热电子发射的初动量与能量39

8　外电场对热发射电子流的影响42

8.1　二极管的伏安特性和极间电位分布42

8.2　阻滞场中的电子流44

8.3　加速场中的阳极电流——肖脱基效应46

8.4　空间电荷限制的阳极电流——二分之三次方定律50

9　实用热电子发射阴极52

9.1热阴极的基本参量53

9.2　金属阴极54

9.3　原子膜阴极54

9.4　氧化物阴极54

9.5　贮备式阴极55

9.6　硼化物阴极56

9.7　碳化物阴极57

9.8　其它热阴极58

第二章　场致电子发射60

引言60

1　金属的场致电子发射61

1.1　金属的场致电子发射公式62

1.2　温度对场致发射的影响——热场发射71

1.3　场致发射电子的初能量75

2　半导体的场致电子发射79

2.1外电场与吸附原子对表面势垒的影响79

2.2　半导体的场致发射电流公式81

3　内场致电子发射84

4　场发射显微镜（FEM）与场离子显微镜（FIM）90

4.1　场发射显微镜（FEM）91

4.2　场离子显微镜（FIM）95

4.3　原子探针-场离子显微镜（AP-FIM）99

5　扫描隧道显微镜（STM）和原子力显微镜（AFM）101

5.1　扫描隧道显微镜（STM）102

5.2　原子力显微镜（AFM）106

第三章　光电子发射107

引言107

1　金属的光电子发射108

1.1　光电发射现象108

1.2　金属的光电子发射公式111

1.3　光谱特性曲线118

2　半导体和绝缘体的光电子发射120

2.1　半导体光电发射的三阶模型121

2.2　半导体光电阴极的量子效率121

2.3　光电子的逸出深度124

2.4　半导体的表面态和有效电子亲和势127

3　光电发射电子的角度分布和能量分布129

4.1　实用光电阴极的主要参量132

4　实用光电阴极132

4.2　银氧铯（Ag-O-Cs）光电阴极133

4.3　碱金属锑化物光电阴极138

4.4　负电子亲和势（NEA）光电阴极140

4.5　紫外光电阴极144

第四章　光电子能谱147

引言147

1　光电子能谱的基本原理149

2谱峰与样品结构的关系153

3　光电子谱的光源、样品及信息检测169

4　X射线光电子能谱（XPS）180

5　紫外光电子能谱（UPS）185

6.1　光电子发射的角度效应191

6　角分辨光电子谱（ARPS）191

6.2　测量能带结构的原理193

6.3　能带结构的测量196

6.4　波函数的对称性和分子取向199

7 自旋极化的光电子发射202

7.1　光电子的自旋极化率（ESP）203

7.2　铁磁性样品206

7.3　非铁磁性样品207

第五章　次级电子发射210

引言210

1　金属的次级电子发射211

1.1　金属次级发射系数δ的测量211

1.2　次级电子的能量分布215

1.3　次级发射电子的角度分布218

1.4　各种因素对次级发射系数δ的影响220

1.5　金属的次级电子发射理论222

2　半导体和绝缘体的次级电子发射230

3　次级电子发射的应用238

第六章　次级电子能谱244

引言244

1　电子衍射245

1.1高能电子衍射（HEED）248

1.2 反射高能电子衍射（RHEED）253

1.3　低能电子衍射（LEED）254

2 电子能量损失谱（EELS）266

1.1　芯能级电子能量损失谱266

1.2　等离子激元和价电子能量损失谱267

1.3　声子能量损失谱270

1.4　阈能谱274

3　俄歇电子谱（AES）277

3.1　俄歇过程278

3.2　俄歇电子的能量279

3.3　俄歇电子谱给出化学位移的信息279

3.4　俄歇电子产额280

3.5　俄歇电子谱的定量分析282

4　特征X射线谱286

4.1　特征X射线的能量286

4.2　测量X射线的方法286

4.3　X射线谱定量分析方法287

5　电子显微镜288

5.1　透射电子显微镜（TEM）289

5.2　反射电子显微镜（REM）292

5.3　扫描电子显微镜（SEM）292

参考文献295